Enunciado
Física - Fundamentos de Física - Mecânica Volume 1 - 8ª Edição - David Halliday, Jearl Walker e Robert Resnick- Ed: 8º - Capítulo 4.Problemas Adicionais - Ex. 127
O piloto de um avião voa para leste em relação ao solo enquanto um vento sopra a na direção sul. Se a velocidade do avião na ausência de vento é , qual é a velocidade do avião em relação ao solo.
Passo 1
Esse é um problema de velocidade relativa, vamos ver o que nós sabemos por enquanto.
Primeiro, sabemos que a velocidade do avião em relação ao solo aponta para o leste:
Que a velocidade do avião em relação ao vento tem magnitude de :
E que a velocidade do vento em relaçõ ao solo tem magnitude de e aponta na direção sul:
Passo 2
Como essas duas velocidades se relacionam com a velocidade do avião em relação ao solo? Temos que usar a fórmula para velocidade relativa:
Conhecemos as direções de dois desses vetores. Vamos representá-los no desenho:
E o vetor (que tem magnitude ), quando somado ao vetor , deve resultar no vetor , então podemos deduzir qual deve ser sua direção e sentido pelo desenho:
Passo 3
Pelo desenho, vemos que os três vetores formam um triângulo retângulo. Vamos então aplicar o teorema de pitágoas:
Resposta
A velocidade do avião em relação ao solo é de .