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).
(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 .
(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.
(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.
(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
(b) (5 Pontos): Desenhe o gráfico da velocidade (