Enunciado

A FIGURA EX 2.6 mostra o gráfico da posição de uma partícula.

  1. Desenhe o gráfico da velocidade da partícula para o intervalo 0   s   ≤   t   ≤   4   s .
  2. O movimento da partícula possui um ou mais pontos de retorno? Em caso afirmativo, em que instante ou instantes?

Passo 1

  1. Desenhe o gráfico da velocidade da partícula para o intervalo 0   s   ≤   t   ≤   4   s .
  2. Bom, temos o gráfico da posição versus tempo e queremos montar um gráfico de velocidade versus tempo.

    Para isso precisamos a partir do gráfico que temos, achar a velocidade. Então, vamos lembrar de algo muito importante:

    EM UM GRÁFICO DE POSIÇÃO VERSUS TEMPO A VELOCIDADE É IGUAL A INCLINAÇÃO DA RETA

    O que vamos fazer é calcular a inclinação da reta para cada uma das retas que aparecem no gráfico e assim descobriremos a velocidade em cada intervalo de tempo e com isso conseguimos montar o gráfico, beleza?

    Passo 2

    A inclinação de uma reta ( a ) é calculada da seguinte maneira:

    a = ∆ y ∆ x

    Em um gráfico de posição versus tempo, o nosso y é a posição, o x é o tempo e a inclinação da reta é a velocidade, então temos que:

    v = ∆ S ∆ t =   S f - S i t f - t i

    Iremos aplicar essa fórmula para cada reta que aparece no gráfico, beleza?

    Passo 3

    Para o intervalo 0 ≤ t ≤ 1 teremos:

    v = 10 - 10 1 - 0 = 0   m / s

    Para o intervalo 1 ≤ t ≤ 3 teremos:

    v = 20 - 10 3 - 1 = 5   m / s

    Para o intervalo 3 ≤ t ≤ 4 teremos:

    v = 0 - 20 4 - 3 = - 20   m / s

    Passo 4

    Agora, com os valores obtidos para a velocidade em cada intervalo de tempo vamos construir o gráfico:

    Passo 5

  3. O movimento da partícula possui um ou mais pontos de retorno? Em caso afirmativo, em que instante ou instantes?

Dizemos que temos um ponto de retorno quando a velocidade muda de sinal, porque isso significa que a partícula estava andando em um sentido e passa a andar no outro sentido.

Então, temos apenas um ponto de retorno, em t = 3   s quando a partícula passa de uma velocidade v = 5   m / s para v = - 20   m .

Resposta

  1. Há somente um ponto de retorno, em t = 3 s
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