Um trem de carga viaja com a velocidade de 20m/s quando, repentinamente, é freado e só consegue parar 70s depois. Calcular a aceleração.
Passo 1
Então, temos um trem de carga que está se movendo a uma velocidade de 20 metros por segundo. De repente, o trem começa a frear e demora 70 segundos para parar completamente. Vamos resolver esse problema usando os conceitos de cinemática, que estuda o movimento dos corpos. Para calcular a aceleração (ou desaceleração, nesse caso), vamos precisar saber a velocidade inicial, a velocidade final e o tempo que o trem levou para parar.
Passo 2
Primeiro, vamos identificar os dados que temos:
- Velocidade inicial (u): 20 m/s
- Velocidade final (v): 0 m/s (já que o trem para)
- Tempo (t): 70 s
Passo 3
A fórmula para calcular a aceleração quando conhecemos a velocidade inicial, a velocidade final e o tempo é:
Aqui, $ a $ é a aceleração, $ v $ é a velocidade final, $ u $ é a velocidade inicial e $ t $ é o tempo.
Passo 4
Vamos substituir os valores que temos na fórmula:
Passo 5
Fazendo a operação no numerador:
Então, a fórmula fica:
Passo 6
Agora, vamos dividir -20 por 70:
Simplificando a fração:
Resposta
A aceleração do trem é de
, ou aproximadamente
.