Enunciado
Física - Young and Freedman - Vol 1- Ed: 10º - Capítulo 2.Exercícios - Ex. 28
Um trem de metrô parte do repouso em uma estação e acelera com uma taxa constante de durante 14,0 s. Ele viaja com velocidade constante durante 70,0 s e reduz a velocidade com uma taxa constante de até parar na estação seguinte. Calcule a distância total percorrida.
Passo 1
E aí pessoal, tudo joinha?
Beleza pessoal, a gente tem três etapas nesse percurso. Vamos dividir a trajetória e destrinchar o que ocorre em cada uma delas.
1ª etapa: O trem parte do repouso, portanto . E possui aceleração, sendo assim temos MRUV.
2ª etapa: O trem viaja com velocidade constante, por isso trata-se de um MRU, pois aceleração é nula.
3ª etapa: O trem reduz a velocidade com uma aceleração de até parar ()
Passo 2
Primeiro vamos calcular a distância para a 1ª etapa.
Dispondo dos valores da velocidade inicial, aceleração e tempo, qual fórmula podemos utilizar para calcular a distância desse percurso?
Vamos utilizar a fórmula do sorvetão para calcular essa distância.
Ok, achamos a distância percorrida na primeira etapa.
Passo 3
Agora, para calcular a distância percorrida na segunda parte vamos utilizar também a fórmula do sorvetão, mas antes precisamos descobrir a velocidade do trem nesse percurso e faremos isso através da função horária da velocidade.
Perceba que essa velocidade final da 1ª etapa será a velocidade inicial da 2ª etapa. Agora, vamos aplicar no sorvetão.
Lembrando que se a velocidade é constante a aceleração será nula, pois ela é a medida de variação da velocidade.
Prontinho, achamos a distância percorrida na segunda parte da trajetória. Agora só falta achar da última parte e somá-las para obter a resposta final.
Passo 4
Para poder calcular a distância dessa última parte precisamos achar o tempo que o trem para.
Sabemos que , então o tempo pode ser calculado como:
Agora, utilizando o sorvetão novamente:
Beleza, agora vamos somar todas as distâncias para obter o resultado.
Passo 5
Somando todos os valores das três etapas da trajetória, temos:
Ufa, terminamos a questão!
Essa foi um pouco trabalhosa, mas espero que tenha sido fácil de entender né pessoal? Qualquer coisa corre para dar uma revisada no assunto.
Resposta