Um ônibus desloca-se com velocidade constante em um trecho retilíneo de uma estrada. Um passageiro desse ônibus, estudante de Física, vê através da janela uma placa na beira da estrada que informa a existência de telefones de emergência a cada quilômetro da estrada. Com a intenção de calcular o valor da velocidade do ônibus, o estudante usa o cronômetro do relógio do telefone celular e verifica o intervalo de tempo que o ônibus leva para percorrer a distância de um telefone de emergência a outro.
Passo 1
Então, o que a gente tem aqui? Um ônibus que está andando numa estrada reta, sempre na mesma velocidade. Um estudante de Física no ônibus percebe que tem placas indicando telefones de emergência a cada quilômetro. A ideia dele é descobrir qual é a velocidade do ônibus medindo o tempo que leva para ir de um telefone ao outro. Para resolver isso, vamos usar o conceito de velocidade média, que é basicamente a distância dividida pelo tempo.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar a fórmula da velocidade média. Ela é dada por:
Onde:
- $ v $ é a velocidade,
- $ d $ é a distância percorrida,
- $ t $ é o tempo gasto.
No caso do exercício, a distância $ d $ entre dois telefones de emergência é de 1 quilômetro.
Passo 3
O estudante usa o cronômetro do celular para medir quanto tempo ($ t $) o ônibus leva para percorrer essa distância de 1 km. Suponhamos que ele anotou esse tempo.
Passo 4
Agora, com os valores de $ d $ e $ t $ em mãos, é só aplicar na fórmula da velocidade média:
Mas atenção! Aqui a gente está com a distância em quilômetros e o tempo em segundos. Geralmente, queremos a velocidade em quilômetros por hora ($ km/h $). Para ajustar as unidades, vamos converter segundos para horas. Sabemos que:
Então, a fórmula fica:
Passo 5
Basta substituir o valor de $ t $ que o estudante mediu na fórmula para encontrar a velocidade do ônibus.
Resposta
A velocidade do ônibus é $ v = \frac{3600}{t} $ quilômetros por hora, onde $ t $ é o tempo, em segundos, que o ônibus leva para percorrer 1 quilômetro.