Enunciado
Física - Young and Freedman - Vol 1- Ed: 10º - Capítulo 2.Exercícios - Ex. 11
Tome como referência o exercício 2.10 e a figura 2.26.
- Em qual intervalo de tempo a aceleração instantânea possui seu maior valor positivo?
- Em qual intervalo de tempo a aceleração instantânea possui seu maior valor negativo?
- Qual é a aceleração instantânea para t=20s?
- Qual é a aceleração instantânea para t=35s?
- Faça um diagrama do movimento (como o da figura 2.10b ou o da figura 2.11b) mostrando a posição, a velocidade e a aceleração do carro para os tempos t=5s, t=15s, t=25s e t=35s
Passo 1
Olá pessoal, bora para mais uma?
Na letra A, queremos encontrar no gráfico onde existe a maior variação positiva da posição em função ao tempo. Observando o gráfico conseguimos perceber que o maior aumento de velocidade é entre o intervalo de tempo 2,5s à 7,5s, representando a maior aceleração do sistema.
Passo 2
Na letra B, queremos encontrar no gráfico onde existe a maior variação negativa da posição em função do tempo. Observando o gráfico conseguimos perceber que entre o intervalo de tempo 30s e 40s é a maior variação de velocidade em relação ao tempo desse sistema.
Passo 3
Na letra C, queremos saber qual é o valor da aceleração instantânea no t=20s, então basta observar no gráfico e perceber que entre o intervalo de tempo 10s e 30s não tem variação de velocidade em relação ao tempo, então em t=20s a aceleração instantânea é nula.
Passo 4
Na letra D, queremos saber o valor da aceleração instantânea no tempo t=35s. Para isso precisaremos representar a equação da velocidade em função do tempo, vamos escolher 2 pontos dessa curva. O primeiro ponto que é vantajoso escolhermos é o ponto A(30,60) e B(40,0), com isso conseguimos calcular o coeficiente angular(k) desta reta:
Então temos que a equação para v(t) é:
Ou melhor:
Para encontrar o valor de b, sabemos que:
Assim temos que:
Então a equação de em função do tempo nesse intervalo é
Com isso conseguimos calcular a aceleração instantânea, basta derivar a equação acima
Passo 5
Por último na letra E, temos que representar vetorialmente a aceleração, a velocidade e a posição do carro nos tempos 5s, 15s, 25s e 35s, assim temos que:
Com isso finalizamos mais uma questão, te vejo na próxima!!!
Resposta
- 2,5s à 7,5s
- 30s e 40s
- 20s
- Ilustração no passo 5.