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Enunciado

Física - Young and Freedman - Vol 1- Ed: 14º - Capítulo 2.Problemas - Ex. 55

Um velocista típico pode manter sua aceleração máxima por 2,0 s e sua velocidade máxima é de 10 m/s. Depois que ele atinge essa velocidade máxima, a aceleração torna-se zero, e então ele corre a uma velocidade constante. Suponha que a aceleração seja constante durante os primeiros 2,0 s da corrida, que ele comece a partir do repouso, e que ele corra em uma linha reta. (a) Quanto o velocista correu ao atingir a velocidade máxima? (b) Qual é o módulo de sua velocidade média para uma corrida com estas distâncias: (i) 50,0 m; (ii) 100,0 m; (iii) 200,0 m?

Passo 1

E aiii galera, vamos fazer mais uma questão?

A aceleração do velocista é constante durante os primeiros 2.0s, mas zero depois disso, por isso não é constante ao longo de toda a corrida. Precisamos dividir a corrida em segmentos.

Quando a aceleração é constante, a fórmula usada é x - x 0 = v 0 x + v x 2 t . A velocidade média é v x = Δ x Δ t

Passo 2

Letra a:

Usando as fórmulas, teremos:

x - x 0 = v d x + v x 2 t = 0 + 10.0 m s 2 2.0 s = 10.0 m

Passo 3

Letra b:

  1. 40.0 m   a   10.0 m / s então o tempo a velocidade constante é 4,0 s. O tempo total é 6,0 s, então v x = Δ x Δ t = 50.0 m 6.0 s = 8.33 m / s
  2. Ele corre 90,0 m a 10,0 m/s, então o tempo em velocidade constante é 9,0 s. O tempo total é 11,0 s, então v x = 100 m 11.0 s = 9.09 m / s
  3. Ele corre 190m a 10,0 m/s, então o tempo em velocidade constante é 19,0s. Seu tempo total é 21,0 s, então v x = 200 m 21.0 s = 9.52 m / s

Sua velocidade média continua aumentando porque ele está correndo mais e mais na corrida em sua velocidade máxima.

Resposta

  1. 10m
  2. 8.33 m s , 9.09 m s , 9.52 m s  
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