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Enunciado

Física - Física para Cientistas e Engenheiros - Mecânica, Oscilações e Ondas, Termodinâmica: Volume 1 - 6ª Edição - Mosca, Tripler- Ed: 6º - Capítulo 3.1 - Ex. 62

Caminhando entre portões de um aeroporto, você repara em uma criança correndo em uma esteira rolante. Estimando que a criança corre com a rapidez constante de 2,5 m/s em relação à superfície da esteira, você resolve tentar determinar a rapidez da própria esteira. Você vê que a criança percorre os 21 m da esteira, em um sentido, vira imediatamente e retorna correndo ao seu ponto de partida. A viagem inteira leva um tempo de 22 s. Dadas estas informações, qual é a rapidez da esteira rolante em relação ao terminal do aeroporto?

Passo 1

Oi pessoal, tudo bem? Vamos analisar essa questão.

Para este tipo de questão onde temos velocidade contra e a favor, e nos é dado o tempo, podemos expressar o tempo total do movimento como:

∆ t t o t = ∆ t i d a + ∆ t v o l t a

Temos que, por definição:

∆ t t o t = L v i d a + L v v o l t a

No movimento de ida, a esteira e o menino estão no mesmo sentido, portanto:

v i d a = v c r i a n ç a + v e s t e i r a

No movimento de volta, a esteira está contra a criança, logo:

v v o l t a = v c r i a n ç a - v e s t e i r a

Temos que:

∆ t t o t = L v c r i a n ç a + v e s t e i r a + L v c r i a n ç a - v e s t e i r a

Tirando o M.M.C, e rearranjando, temos:

v e s t e i r a = v c r i a n ç a 2 - 2 v c r i a n ç a L ∆ t t o t

Substituindo os valores, temos:

v e s t e i r a = 2,5 2 - 2 ⋅ 2,5 ⋅ 21 22

v e s t e i r a = 1,2   m / s

Resposta

v e s t e i r a = 1,2   m / s

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