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Enunciado

Física - Randall D. Knight- Ed: 2º - Capítulo 2.Exercícios e Problemas - Ex. 72

No 72 lhe é fornecida uma equação cinemática para usar na resolução de um problema.

64   m = 0   m + ( 32   m / s   )   ( 4   s - 0   s ) + 1 2 a x 4   s - 0   s 2

Você deve:

  1. Redigir um problema realista para o qual esta equação se aplique. Tenha certeza de que sua resposta seja consistente com as equações fornecidas.
  2. Esboçar uma representação pictórica de seu problema.
  3. Encontrar a solução para o problema proposto.

Passo 1

Se liga! Como ele nos forneceu uma equação da posição em função do tempo, onde a única incógnita é a aceleração, vamos propor um problema para achar a aceleração.

Na equação, temos que

v 0 = 32   m / s ;

t = 4   s ;

s 0 = 0   m ;

s = 64   m .

Passo 2

Um exemplo de problema pode ser o seguinte.

“Um carro está a 64 m de um semáforo que marca o tempo restante para o sinal ficar vermelho. Ele está a uma velocidade de 32   m / s e percebe que o sinal fechará em 4 segundos. Então ele percebe que precisa frear. Sendo assim, qual deve ser a aceleração do carro para que o sinal feche no instante em que o carro chega ao semáforo?”

Passo 3

Uma representação pictórica para este exercício é descrita na imagem a seguir.

Passo 4

Encontrar a solução é encontrar o valor de a x .

64 = 0 + 32 × 4 + 1 2 a x 4 2

64 - 128 = 8 a x

a x = - 64 8 = - 8   m / s 2 .

Resposta

a )     “ U m   c a r r o   e s t á   a   64   m   d e   u m   s e m á f o r o   q u e   m a r c a   o   t e m p o   r e s t a n t e   p a r a   o   s i n a l

  f i c a r   v e r m e l h o .   E l e   e s t á   a   u m a   v e l o c i d a d e   d e   32 m s e   p e r c e b e   q u e   o   s i n a l   f e c h a r á   e m   4

  s e g u n d o s .   E n t ã o   e l e   p e r c e b e   q u e   p r e c i s a   f r e a r .   S e n d o   a s s i m ,   q u a l   d e v e   s e r   a     a c e l e r a ç ã o

  d o   c a r r o   p a r a   q u e   o   s i n a l   f e c h e   n o   i n s t a n t e   e m   q u e   o   c a r r o   c h e g a   a o   s e m á f o r o ? ”

b )  

c )   a x = - 8   m / s 2

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