Enunciado
Física - Física para Cientistas e Engenheiros - Mecânica, Oscilações e Ondas, Termodinâmica: Volume 1 - 6ª Edição - Mosca, Tripler- Ed: 6º - Capítulo 2.1 - Ex. 121
Você está dirigindo um carro no limite de rapidez de , quando você observa um sinal na interseção a de você ficar amarelo. Você sabe que, naquela interseção em particular, o sinal fica amarelo por exatamente antes de se tornar vermelho. Depois de pensar por , você acelera o carro a uma taxa constante. Você então consegue passar completamente o seu carro de de comprimento pela interseção de de largura assim que o sinal fica vermelho, evitando por pouco uma multa por estar em uma interseção quando o sinal está vermelho. Imediatamente depois de passar pela interseção, você dira o pé do acelerador, aliviado. Entretanto, um pouco mais à frente, você é parado por excesso de velocidade. Você assume que foi multado pela rapidez do seu carro ao deixar a interseção. Determine essa velocidade e decida se você deveria contestar essa multa nos tribunais. Explique.
Passo 1
Vamos começar convertendo a rapidez para metros por segundo:
Descontando o tempo que levamos para pensar, teremos para acelerar a taxa constante, de forma que a frente do carro atinja um ponto que está a uma distância:
Mas no segundo que você leva para pensar, parte dessa distância já é percorrida:
E então sobram para andar em com aceleração constante. Podemos calcular essa aceleração:
Passo 2
Agora podemos determinar qual era a velocidade do carro logo após passar pela interseção, já que o motorista tira o pé do acelerador assim que termina de atravessá-la:
Isso corresponde a uma rapidez de , bem acima do limite permitido, então não faz sentido contestar a multa.
Resposta
A rapidez do carro no momento da multa era de , bem acima do limite de rapidez.