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Enunciado

Física - Física de Sears & Zemansky: Mecânica Volume 1 - 12ª Edição - Hugh D. Young e Roger A. Freedman- Ed: 12º - Capítulo 2.3 - Ex. 13

2.13 O carro mais rápido (e mais caro)! A tabela mostra dados de teste para o Bugatti Veyron, o carro mais veloz já fabricado. O carro se move em linha reta (eixo 0x).

a) Desenhe um gráfico v x t da velocidade desse carro (em km/h). A aceleração é constante? b) Calcule a aceleração média (em m/s² ) entre i) 0 e 2,1 s; ii) 2,1 s e 20,0 s; iii) 20,0 s e 53 s. Esses resultados são compatíveis com seu gráfico na parte a)? (Antes de você decidir comprar esse carro, talvez devesse saber que apenas 300 serão fabricados, consome todo o combustível em 12 minutos na velocidade máxima e custa US$ 1,25 milhão!).

Passo 1

Opa, bora resolver esse problema! O enunciado nos dá os seguintes dados de um teste de velocidade com um carro:

E pede, na letra (a) pra a gente desenhar um gráfico da velocidade k m h em função do tempo ( s ) . Pra fazer o gráfico vamos ter que transformar a velocidade de metros por segundo para quilômetros por hora. Para isso, é só dividir por 3,6.

Ficamos com:

Olha o gráfico ai, minha gente!!

A inclinação do gráfico muda ao longo do tempo então a aceleração não é constante. Agora vamos pra letra b) .

Passo 2

Agora devemos calcular aceleração média (   m / s ² ) nos intervalos i )   0   e   2,1   s ;   i i )   2,1   s   e   20,0   s ;   i i i )   20,0   s   e   53   s

De 0 a 2,1s a velocidade aumenta de 0 para 60 m/s, então a aceleração média nesse caso é:

a m 1 = 60 m / s 2,1 s = 28,57   m / s ²

De 2,1s a 20,0s a velocidade aumenta de 60 m/s para 200 m/s, então a aceleração média nesse caso é:

a m 2 = ( 200 -   60 ) m / s ( 20 - 2,1 ) s = 7,821   m / s ²

De 20,0s a 53s a velocidade aumenta de 200m/s para 253 m/s, então a aceleração média nesse caso é:

a m 3 = ( 253 -   200 ) m / s ( 53 - 20 ) s = 1,6   m / s ²

A inclinação do gráfico vai diminuindo assim como a aceleração média calculada, então está de acordo com o nosso gráfico.

Acabamos!!

Resposta

  1. Não é constante.
  2. 28,57 m/s²; 7,821 m/s²; 1,6 m/s²
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