Enunciado

As trajetórias das gotas de chuva durante uma tempestade parecem formar um ângulo de 75° com a vertical e cair para a esquerda quando observadas pela janela do lado esquerdo de um automóvel que viaja para o norte a uma velocidade escalar de 40 km/h. Quando observadas pela janela do lado direito de um automóvel que vai para o sul a uma velocidade de 30 km/h, as gotas de chuva parecem formar um ângulo de 60° com a vertical. Se a motorista do automóvel que vai para o norte parasse, em que ângulo e velocidade ela observaria as gotas caindo?

Passo 1

Nós temos

v R = v A 1 + v R / A 1

v R = v A 2 + v R / A 2

A representação gráfica dessas equações está abaixo. Note que a linha de ação de v R / A 2 deve ser direcionada como mostrado para que o segundo diagrama de velocidade "feche"

Do diagrama

v R y = 40 + v R x t a n ⁡ 15 ∘

e

v R y = 30 + v R x t a n ⁡ 30 ∘

Equacionando a expressão para v R y

40 + v R x t a n ⁡ 15 ∘ = 30 - v R x t a n ⁡ 30 ∘

ou

v R x = 7,8109 m i / h

Então

v R y = 40 + 7.8109 tan ⁡ 15 ° = 12.8106 m h / h

Resposta

v R = 15.00 m i / h   ∡   58.6 °

Ver Outros Exercícios desse livro

Exercícios de Livros Relacionados

Durante a sua aproximação final da pista, a velocidade da aeronave é reduzida de 300k m / h em A para 200k m / h em B . Determine a força aerodinâmica externa R que age sobre a aeronave de 200t durant
A mola não linear tem uma relação força de tração-deflexão dada por F m = 150 x + 400 x 2 , onde x é expresso em metros e F m é expresso em newtons. Determine a aceleração do bloco de 6k g se este é l
Em um teste para determinar as características de esmagamento de embalagens de poliestireno, um cone de aço de massa m é largado de modo que caia uma distância h e então penetre no material. A resistê
Um pequeno bloco recebe uma velocidade inicial v medida ao longo do piso horizontal de um elevador que se desloca com uma aceleração a descendente. Devido ao atrito, o bloco se desloca apenas uma dist
Uma corrente pesada com uma massa ρ por unidade de comprimento é puxada pela força constante P ao longo de uma superfície horizontal constituída por uma parte lisa e uma parte rugosa. Se a corrente es