Exercícios Resolvidos de Movimento Retilíneo Uniforme (MRU) e Movimento Retilíneo Uniformemente Variado (MRUV)
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Um ponto material em MRU obedece à função horária dos espaços , com unidades expressas no Sistema Internacional de Unidades (SI). Determine para o ponto material:
a) O espaço inicial.
b) A velocidade escalar instantânea.
c) O espaço após .
d) O deslocamento escalar após .
e) O instante em que passa pela origem dos espaços.
Passo 1
Bora continuar ?!
A letra (a) quer o espaço inicial, ou seja, a posição no tempo ! Como achamos?
Simples, basta substituirmos na função horária do espaço, bora lá?
Passo 2
Shoow de bola!! Agora a letra (b) quer a velocidade escalar instantânea!!
Quem se lembra da fórmula?
Então vamos substituir esta função na derivada?
Como é uma subtração, vamos separar cada termo:
O termo é constante, ou seja, ele pode sair da derivada:
Vamos resolver cada um separadamente? O termo é constante então sua derivada é zero:
Na segunda derivada, o expoente passa multiplicando e subtraímos uma unidade no expoente:
Qualquer valor elevado a zero resulta em não é?
Colocando em
Esse menos aí indica que a velocidade é contrária em relação ao sentido que consideramos positivo!!
Passo 3
Na letra (c) queremos o espaço após , então vamos só substituir, ok?
Essa foi tranquilinha, não foi?
Passo 4
Bom galerinha, a letra (d) pede o deslocamente escalar após , pode até parecer a mesma pergunta que a (c), mas não é!!
O deslocamento é quanto foi percorrido pelo objeto, ou seja, o ponto final que ele estava menos o inicial:
O é a posição do ponto material quando . Para calcular isso, vamos colocar na equação do enunciado
Em
Substituindo no nosso
A mesma observação do Passo vale para o deslocamento total, ok?
Passo 5
E para finalizar, a letra (e) pede o instante em que a partícula passa pela posição !
Faremos a mesma coisa, substituir na função horária:
O termo passa para o outro lado com sinal oposto:
Agora o passa para o outro lado dividindo:
Legal, não foi?!