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Enunciado

Física - Física de Sears & Zemansky: Mecânica Volume 1 - 12ª Edição - Hugh D. Young e Roger A. Freedman- Ed: 12º - Capítulo 2.4 - Ex. 22

Ao ser lançado pela catapulta da plataforma de um portaaviões, um caça a jato atinge a velocidade de decolagem de 270 km/h em uma distância aproximada de 90 m. Suponha aceleração constante. a) Calcule a aceleração do caça em m / s 2 . b) Calcule o tempo necessário para o caça atingir essa velocidade de decolagem.

Passo 1

Opa, vamos resolver esse problema! Aqui temos um caça a jato lançado por uma catapulta da plataforma de um porta aviões e após 90   m ele atinge uma velocidade de 270   k m / h .

Sua aceleração é constante e diferente de zero, então ele faz um movimento retilíneo uniformemente variado (MRUV).

Vamos organizar os dados que o enunciado nos fornece:

D a d o s :   v 0 = 0 v = 270 k m / h = 75 m / s ∆ S = 90 m

A primeira coisa que devemos calcular é a aceleração do caça, em m / s 2 ! Bora lá!

Passo 2

  1. Como não temos o tempo e não nos pede o tempo, podemos calcular pela equação de Torricelli:

    2. v 2 = v 0 2 + 2 a ∆ S

    ⇒ a = v 2 - v 0 2 2 ∆ S

    a = ( 75 m / s ) 2 2 ⋅ 90 m = 31,25 m / s 2

    Fechou!

    Passo 3

  2. E agora que temos a aceleração, vamos calcular o tempo utilizando a equação horaria do movimento:

v = v 0 + a t  

t = v - v 0 a

Portanto,

t = 75 m / s 31,25 m / s 2 = 2,4 s

Resposta

  1. a = 31,25 m / s 2
  2. t = 2,4 s
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