Enunciado
Física - Física para Cientistas e Engenheiros - Mecânica, Oscilações e Ondas, Termodinâmica: Volume 1 - 6ª Edição - Mosca, Tripler- Ed: 6º - Capítulo 2.1 - Ex. 39
No dia 14 de junho de 2005, o jamaicano Asafa Powell estabeleceu o recorde mundial para a corrida de com um tempo . Assumindo que ele atingiu a velocidade máxima aos , e então manteve essa velocidade até o final, estime a sua aceleração durante os primeiros .
Passo 1
Nós sabemos que o deslocamento total do corredor tem que ser igual a . E sabemos também que podemos dividir a corrida em dois trechos: um em que há aceleração, e outro com velocidade constante.
O deslocamento durante o trecho em que há aceleração média dura , e pode ser calculado usando a seguinte expressão:
Passo 2
Agora vamos procurar uma expressão para a velocidade máxima atingida pelo corredor nesse trecho. Se ele parte do repouso e se mantém por sob efeito da aceleração :
E ele vai percorrer o restante do trajeto (de duração ) com essa velocidade constante:
Passo 3
E por fim vamos usar o fato de que a soma dos dois deslocamentos precisa ser igual a :
Resposta
A aceleração do corredor durante os primeiros é aproximadamente .