(Serway & Jewett, 2008) Uma corredora corre em linha reta com um módulo de velocidade média de 5,00 m / s durante 4,00 min, e então com um módulo de velocidade média de 4,00 m/s durante 3,00 min.
Qual é o módulo do deslocamento final desde sua posição inicial?

Passo 1

Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! A questão fala sobre uma corredora que corre em linha reta com duas velocidades diferentes durante períodos distintos. Vamos usar conceitos de cinemática, mais especificamente velocidade média e deslocamento. Para resolver, vamos precisar calcular a distância percorrida em cada etapa e somar para encontrar o deslocamento final.

Passo 2

Primeiro, vamos entender o que é deslocamento. Deslocamento é a medida de quão longe um objeto está de sua posição inicial em uma direção específica. É diferente da distância total percorrida, pois considera apenas a posição final em relação à inicial.

Passo 3

A corredora corre primeiro com uma velocidade média de 4,00, min times 60, smin = 240, s durante . Vamos converter o tempo para segundos para facilitar os cálculos:

Passo 4

Agora, calculamos a distância percorrida nessa primeira etapa usando a fórmula da distância:
Distância = Velocidade times Tempo â
Então:
Distância1 = 5,00, m/s times 240, s = 1200, m â

Passo 5

Em seguida, a corredora corre com uma velocidade média de 3,00, min times 60, smin = 180, s durante . Vamos converter esse tempo também:

Passo 6

Calculamos a distância percorrida nessa segunda etapa:
Distância2 = 4,00, m/s times 180, s = 720, m â

Passo 7

Para encontrar o deslocamento final, somamos as distâncias das duas etapas, já que a corredora está se movendo na mesma direção:
Deslocamento final = Distância1 + Distância2 = 1200, m + 720, m = 1920, m ââ

Resposta

O módulo do deslocamento final desde a posição inicial é de 1920 metros.

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