Uma partícula em movimento retilíneo uniformemente acelerado tem uma velocidade inicial de e uma aceleração constante de .
(b) (5 Pontos): Elabore um gráfico da velocidade em função do tempo, considerando o intervalo de tempo determinado no item a).

Passo 1

Então, a gente tem uma partícula que está se movendo em linha reta com uma velocidade inicial de e uma aceleração constante de . O que a gente precisa fazer aqui é criar um gráfico que mostre como a velocidade dessa partícula muda ao longo do tempo, no intervalo de tempo que foi definido no item a).

Passo 2

Primeiro, vamos lembrar que quando a aceleração é constante, a velocidade da partícula aumenta de forma linear com o tempo. A fórmula que descreve essa relação é:
Onde:
  • é a velocidade no tempo ,
  • é a velocidade inicial,
  • é a aceleração,
  • é o tempo.

Passo 3

No nosso caso, sabemos que:
  • ,
  • .
Então, substituindo esses valores na fórmula, temos:
Isso significa que a cada segundo que passa, a velocidade aumenta .

Passo 4

Agora, para elaborar o gráfico, vamos escolher alguns valores de tempo dentro do intervalo determinado no item a). Supondo que o intervalo seja de a segundos, podemos calcular a velocidade nesses pontos:

Passo 5

Com esses pontos calculados, podemos montar o gráfico de em função de . No eixo horizontal (x) colocamos o tempo de a segundos, e no eixo vertical (y) a velocidade de a . Como a relação é linear, a linha que une esses pontos será uma reta crescente.

Resposta

O gráfico da velocidade em função do tempo é uma reta que começa em no tempo e aumenta de forma linear, chegando a em , seguindo a equação .

Exercícios relacionados

Uma partícula em movimento retilíneo uniformemente acelerado tem uma velocidade inicial de e uma aceleração constante de .
(a) (5 Pontos): Determine o tempo necessário para a partícula alcançar uma velocidade de .
Considere o vetor: . Onde e são vetores unitários nas direções dos eixos e y respectivamente.
(a) (5 Pontos): Explique o que são vetores unitários e como eles são utilizados para representar vetores no plano cartesiano.
Um bloco de 5 kg é empurrado ao longo de uma superfície horizontal com uma força constante de 25 N . A força de atrito cinético entre o bloco e a superfície é de 10 N .
(a) (5 Pontos): Calcule a aceleração do bloco.
Um bloco de 5 kg é empurrado ao longo de uma superfície horizontal com uma força constante de 25 N . A força de atrito cinético entre o bloco e a superfície é de 10 N .
(b) (5 Pontos): Desenhe o gráfico da velocidade ( ) em função do tempo (t) para os 4 segundos de movimento