Uma motocicleta, com velocidade de 90 km/h, tem seus freios acionados bruscamente e para após 25s. Qual é o módulo de aceleração que os freios aplicaram na motocicleta?
Passo 1
Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! A gente tem uma motocicleta que estava andando a 90 km/h e, quando os freios foram acionados de repente, ela parou depois de 25 segundos. O que a gente quer descobrir aqui é qual foi a aceleração (ou melhor, a desaceleração) que os freios aplicaram nessa moto. Isso tudo está relacionado ao estudo de cinemática, que é a parte da física que trata do movimento dos objetos.
Passo 2
Primeiro, vamos entender as unidades que temos e deixar tudo no mesmo padrão para facilitar os cálculos. A velocidade inicial está em quilômetros por hora (km/h) e o tempo em segundos (s). Vamos converter a velocidade para metros por segundo (m/s), que é a unidade padrão no Sistema Internacional de Unidades (SI).
A fórmula para converter km/h para m/s é:
Passo 3
Aplicando a fórmula:
Então, a velocidade inicial da motocicleta é de 25 m/s.
Passo 4
Agora, sabemos que a motocicleta parou após 25 segundos. Isso significa que a velocidade final ($ v_f
a $), que é a taxa de variação da velocidade em relação ao tempo. A fórmula da aceleração é:
Onde:
- $ \Delta v $ é a variação da velocidade
- $ \Delta t $ é o intervalo de tempo
Passo 5
Calculando a variação da velocidade:
O sinal negativo indica que a velocidade está diminuindo, ou seja, é uma desaceleração.
Passo 6
Agora, aplicamos os valores na fórmula da aceleração:
O módulo da aceleração é o valor absoluto, então:
Resposta
A aceleração que os freios aplicaram na motocicleta foi de 1 m/s².