Um jato pousa em um porta-aviões a uma velocidade de
(a) Qual é a aceleração (presumida constante) do jato se ele parar em 2,0 segundos porque um cabo de aço o prende por um gancho de retenção e faz com que ele pare?
(b) Se o jato toca o solo em uma posição
, qual é sua posição final? (R.: (a)
, (b) 63 m )
(b) Se o jato toca o solo em uma posição
Passo 1
Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! O enunciado fala sobre a desaceleração de um jato que pousa em um porta-aviões. A matéria que vamos usar aqui é cinemática, mais especificamente as equações do movimento com aceleração constante. Para resolver isso, vamos precisar usar a fórmula que relaciona velocidade, aceleração e tempo.
Passo 2
Primeiro, vamos entender o que está acontecendo. O jato está se movendo a uma velocidade inicial de
e precisa parar, ou seja, sua velocidade final
, em um tempo
.
Passo 3
A fórmula que relaciona a velocidade final, a velocidade inicial, a aceleração e o tempo é:
Queremos encontrar a aceleração
. Vamos isolar
:
Passo 4
Substituindo os valores que temos:
Como no enunciado a resposta é arredondada para
, vamos usar esse valor.
Passo 5
Agora, para a parte (b), queremos saber a posição final do jato. Sabemos que ele começou na posição
e queremos saber onde está após 2,0 segundos.
A fórmula da posição com aceleração constante é:
Passo 6
Substituindo os valores que temos:
Resposta
(a) A aceleração do jato é
.
(b) A posição final do jato é
.
Exercícios relacionados
A velocidade de um impulso nervoso no corpo humano é de aproximadamente
. Se, no escuro, uma pessoa de 1,8 metros de altura por acidente bate seu dedão, determine o tempo que o impulso nervoso leva para chegar ao cérebro. (R.:
)
Uma partícula de
parte do repouso
e se move ao longo do eixo x sob a influência de uma força única
, onde
está em newtons e x está em metros. Determine o trabalho realizado pela força enquanto a partícula se move de
até
.
Um cientista está estudando a biomecânica do corpo humano. Ele determina a velocidade de um sujeito experimental enquanto este corre em linha reta em razão constante. O cientista dispara o cronômetro no momento em que o corredor passa por um determinado ponto e para o cronômetro depois que o corredor passa por outro ponto, distante 20 metros. O intervalo de tempo medido é de 4,0 segundos. (a) Qual a velocidade do corredor? (b) Se o corredor continuar seu movimento após o cronômetro ser parado, qual a posição dele após 10 s ? (R.: (a)
, (b) 50 m )
A posição de uma partícula que se move ao longo do eixo x é dada por:
, onde
está em metros e
em segundos. (a) Qual é a posição da partícula no instante
? (b) Qual é a velocidade instantânea da partícula em
? © Qual é a aceleração instantânea da partícula em
? (d) desenhe os gráficos de posição, velocidade e aceleração versus o tempo para os primeiros 4 segundos do movimento. (R.: (a) 184 m , (b) 94
, ©
.)