Enunciado
Física - Randall D. Knight- Ed: 2º - Capítulo 2.Exercícios e Problemas - Ex. 74
Nos Problemas de a , lhe são fornecidas uma ou mais equações cinemáticas para usar na resolução de um problema. Para cada um deles, você deve:
. Redigir um problema realista para o qual esta ou estas equações se apliquem. Tenha certeza de que sua resposta seja consistente com as equações fornecidas.
. Esboçar uma representação pictórica de seu problema.
. Encontrar a solução para o problema proposto.
74.
Passo 1
Então galera, primeiro vamos tentar identificar que equação é essa e depois ver o que é fornecido por ela sabendo dessas coisas podemos pensar em um problema para essa situação como pede em .
Eu vou apresentar um problema para isso, mas você é livre para criar outro desde que ele seja realista.
Sabendo o que a equação nos fornece e que equação ela é podemos montar um esquema pictórico da situação, mesmo que criemos problemas diferentes esse esquema vai ser igual para ambos os casos já que vamos montar ele a parti das informações da equação.
E para o item basta encontrarmos a solução do nosso problema que independentemente de como foi escrito será e o valor de que é a posição final do objeto.
Passo 2
Vamos lá então, temos a seguinte equação:
Comparando-a com as equações de cinemática que conhecemos temos que ela é a equação de Torricelli, mas pelo fato de apresentar um termo que envolve ângulo esse problema se passa em um plano inclinado, a equação de forma geral é dada por:
Comparando com a equação do enunciado temos que:
Olhando essas informações podemos deduzir que o movimento começa de baixo para cima em um plano inclinado já que a velocidade final é e a posição inicial é e ele sofre uma aceleração para baixo devido a sinal de negativo.
Passo 3
Com as informações do passo anterior podemos formular o seguinte enunciado para essa situação.
Um carrinho sobe uma rampa, com inclinação de , desde o início sem atrito com uma velocidade de . Qual a distância o carrinho alcança antes de inverter a direção e depois começar a descer?
Passo 4
Agora a representação pictórica dessa situação é a seguinte:
Passo 5
Agora vamos fazer o que o item quer, temos que resolver o problema que criamos, que vai ser encontrar o valor de , temos o seguinte:
Isolando , temos que:
Então temos que:
Resposta
Um carrinho sobe uma rampa, com inclinação de , desde o início sem atrito com uma velocidade de . Qual a distância o carrinho alcança antes de inverter a direção e depois começar a descer?
