Enunciado
Física - Serway e Jewett - Física para cientistas e engenheiros - Vol1 - Ed: 1º - Capítulo 4.Problemas - Ex. 61
Um carro está estacionado em uma inclinação acentuada, fazendo um ângulo de abaixo da horizontal e com vista para o oceano, quando seus freios falham e o carro começa a se movimentar. Começando do repouso em , o carro desce a inclinação com aceleração constante de , indo a para a beirada de um penhasco vertical. O penhasco está acima do oceano. Encontre
- a velocidade do carro quando chega à beira do penhasco,
- o intervalo de tempo transcorrido quando ele chega lá,
- a velocidade do carro quando cai no oceano,
- o intervalo de tempo total em que o carro está em movimento e
- a posição do carro quando cai no oceano, com relação à base do penhasco.
Passo 1
E ai galera!!!
Vamos fazer mais uma questão??
Vem comigo!
Parte 1:
Letra a:
Substituímos os valores dados na equação cinemática para obter a velocidade da seguinte forma:
Esta velocidade tem a mesma direção da inclinação.
Passo 2
Letra b:
Usando o resultado de (a), podemos obter o intervalo de tempo da seguinte forma:
Passo 3
Parte 2:
Quando o cão cai do penhasco, sua velocidade inicial é a velocidade final da Parte I. Então, nós temos:
Então,
Passo 4
Letra c:
Para o movimento vertical, nós substituímos os dados em equações cinemáticas para obter a componente vertical da velocidade da seguinte forma:
Tomamos o negativo, pois a velocidade é para baixo.
Para o movimento horizontal, o carro tem velocidade constante, então a componente horizontal da velocidade final é:
E então,
O ângulo é dado por:
Portanto, a velocidade final do carro quando ele atinge o oceano é:
Passo 5
Letra d:
Usando os valores do movimento vertical, obtemos o tempo que leva para cair do penhasco ao oceano da seguinte forma:
Passo 6
Letra e:
Agora, obtemos a posição do carro quando ele pousa no oceano relativo a base do penhasco da seguinte forma: