Velocidade <br> Inicial <br>
|
Distância <br> de Reação <br>
|
Distância <br> de Frenagem <br>
|
Distância <br> de Parada <br>
|
---|---|---|---|
10 | 7,5 | 5,0 | 12,5 |
20 | 15 | 20 | 35 |
30 | 22,5 | 45 | 67,5 |
(a) Qual é o tempo de reação considerado para o motorista?
(b) Qual é a distância de parada de um carro que possui uma velocidade inicial de ?
(b) Qual é a distância de parada de um carro que possui uma velocidade inicial de
Passo 1
Beleza, vamos dar uma olhada no que a questão está pedindo. Temos uma tabela que mostra como a velocidade inicial de um carro está relacionada com diferentes distâncias: distância de reação, distância de frenagem e distância de parada. A matéria aqui é Física, mais especificamente Cinemática, que estuda o movimento dos corpos. Para resolver as partes (a) e (b), vamos precisar entender como essas distâncias estão relacionadas com a velocidade.
Passo 2
Vamos começar com a parte (a): Qual é o tempo de reação considerado para o motorista?
A distância de reação é a distância que o carro percorre enquanto o motorista percebe o perigo e começa a frear. Essa distância pode ser calculada usando a fórmula:
Queremos encontrar o Tempo de Reação, então rearranjamos a fórmula:
Vamos pegar um dos valores da tabela para descobrir esse tempo.
Passo 3
Usando a primeira linha da tabela:
- Velocidade Inicial = 10 m/s
- Distância de Reação = 7,5 m
Aplicando na fórmula:
Passo 4
Podemos verificar se esse tempo de reação é consistente com as outras linhas da tabela.
Para a segunda linha:
- Velocidade Inicial = 20 m/s
- Distância de Reação = 15 m
E para a terceira linha:
- Velocidade Inicial = 30 m/s
- Distância de Reação = 22,5 m
Viu? O tempo de reação é sempre 0,75 segundos. Isso significa que o motorista leva esse tempo para perceber o perigo e começar a frear, independentemente da velocidade.
Passo 5
Agora, vamos para a parte (b): Qual é a distância de parada de um carro que possui uma velocidade inicial de 25 m/s?
A distância de parada é a soma da distância de reação e da distância de frenagem. A distância de frenagem depende da velocidade do carro e da eficiência dos freios. Observando a tabela, percebemos que a distância de frenagem parece aumentar com o quadrado da velocidade. Vamos descobrir a relação exata.
Passo 6
Primeiro, vamos entender a distância de frenagem. Observando os dados:
- A 10 m/s, a frenagem é 5 m.
- A 20 m/s, a frenagem é 20 m.
- A 30 m/s, a frenagem é 45 m.
Parece que a distância de frenagem segue a fórmula:
Vamos encontrar o valor de
. Usando a primeira linha:
Então, a fórmula fica:
Passo 7
Agora, para uma velocidade inicial de 25 m/s:
Sabemos também que o tempo de reação é 0,75 segundos, então a distância de reação é:
Resposta
A distância de parada para um carro com velocidade inicial de 25 m/s é de 50 metros.
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versus
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Em
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