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Enunciado

Física - Young and Freedman - Vol 1- Ed: 10º - Capítulo 2.Exercícios - Ex. 20

Um avião precisa de 280 m de pista para atingir a velocidade necessária para a decolagem. Se ele parte do repouso, se move com aceleração constante e leva 8,0 s no percurso, qual é a sua velocidade no momento da decolagem?

Passo 1

E aí galera, tudo beleza?

Primeiro vamos entender o que a questão está pedindo.

Temos um avião que vai percorrer 280 metros para poder decolar. Como ele parte do repouso, sua velocidade inicial é zero. Além disso, ele percorre essa distância em 8 segundos e o movimento possui aceleração.

Agora vamos anotas essas informações.

∆ S = 280   m t = 8,0   s       V o = 0                     V =   ?                         a = ?                          

Perceba que estamos lidando com um Movimento Uniformemente Variado (MUV) devido a presença de aceleração, isto é, a variação da velocidade. Portanto, vamos utilizar as equações que descrevem esse movimento para resolver essa questão.

Para achar a velocidade final vamos utilizar a função horária do espaço para poder encontrar o valor da aceleração e após isso utilizaremos a equação de Torricelli para poder encontrar a velocidade final.

Passo 2

Calculando a aceleração com a função horaria do espaço:

∆ S = V o ∙ t + a 2 ∙ t 2

S = S ⃥ O + V ⃥ o ∙ t + a 2 ∙ t 2

Como V o = 0 e S O = 0 , temos:

S =   a 2 ∙ t 2

280 =   a 2 ∙ 8 2 → a = 8,75   m / s 2

Passo 3

Beleza, agora que sabemos a aceleração vamos substituir esse valor junto com os demais na fórmula de Torricelli para achar a velocidade final.

V 2 = V o 2 + 2 a ∆ S

V 2 = 2 ∙ 8,75 ∙ 248

V =   4900 → V = 70   m / s  

Prontinho, finalizamos a questão.

Resposta

70   m / s  

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