Enunciado
Física - Fundamentos de Física - Mecânica Volume 1 - 8ª Edição - David Halliday, Jearl Walker e Robert Resnick- Ed: 8º - Capítulo 2.7 - Ex. 37
Os carros A e B se movem no mesmo sentido em pistas vizinhas. A posição do carro é dada na Fig., do instante ao instante . A escala vertical do gráfico é definida por . Em , o carro está em , com uma velocidade de e uma aceleração negativa · (a) Qual deve ser o valor de para que os carros estejam lado a lado (ou seja, tenham o mesmo valor de em ? (b) Para esse valor de, quantas vezes os carros ficam lado a lado? (c) Plote a posição do carro em função do tempo na Fig. . Quantas vezes os carros ficariam lado a lado se o módulo da aceleração fosse (d) maior do que o da resposta do item (a) e (e) menor do que o da resposta do item (a)?
Passo 1
Primeiro precisamos saber qual será a posição dos carros em , podemos fazer isso observando o gráfico podemos ver que de zero até tem unidades e de zero até tem , por isso a posição . Como ele parte de .
Sabendo a posição que eles se encontram podemos usar a equação horária do espaço.
Passo 2
Para saber quantas vezes os carros ficam lado a lado temos que encontrar a função posição para e .
A velocidade de é igual o coeficiente angular da reta que define sua posição, de até a distância de A varia de até e por esse motivo .
Passo 3
Igualando as duas equações temos:
Como a equação só possui uma raiz e isso prova que só em um único ponto.
Passo 4
Gráfico de em vermelho e gráfico de em azul, o ponto é a interseção entra eles.
Passo 5
Para valores de não há interseção e para valores de há duas interseções.
Resposta
a)
b) Uma
c)
d) Zero
e) Duas