4. (UFRGS) Trens Marglev, tem como pricipio de funcionamento a suspenção eletro magnetica, e entraram em operação comercial no Japão nos próximos anos. Eles podem atingir velocidade superiores a 550km/h. Considere que um trem, partindo do repouso e movendo-se sobre um trilho retilineo, é uniformemente acelerado durante 2,5 min até atingir 540km/h.
Nessas Condições a aceleração do trem, em m/s² é:
A)0,1
B)1
C)60
D)150
E)216
Soluções para a tarefa
Se o trem é uniformemente acelerado, então a aceleração é constante. Se a aceleração é constante, podemos aplicar a definição de aceleração escalar média.
A aceleração escalar média desse trem é a razão entre a variação de velocidade desse trem e o intervalo de tempo que leva para ocorrer essa variação de velocidade:
a = ΔV/Δt
O trem parte do repouso e atinge a velocidade de 540 km/h, portanto sua variação de velocidade foi ΔV = 540 - 0 = 540 km/h. O intervalo de tempo que levou para ocorrer tal variação de velocidade foi Δt = 2,5 min.
Como o exercício pede a resposta em m/s², devemos converter a variação de velocidade para m/s e o intervalo de tempo para segundos.
Para converter a unidade de medida da velocidade de km/h para m/s, basta dividir por 3,6 o valor em km/h:
540 km/h = 540/(3,6) m/s = 150 m/s
Para converter o intervalo de tempo de minutos para segundos, basta multiplicar por 60:
2,5 min = (2,5*60) s = 150 s
Logo:
a = ΔV/Δt
a = 150/150
a = 1 m/s²