Question

4) Um corredor de 100 metros rasos, ao cruzar exatamente a marca de 70m, tem uma
velocidade instantânea de 20 m/s. Nesse instante começa a soprar um vento
contrário que cria uma aceleração total de -0,45 m/s2 sobre o atleta. Qual a
velocidade do atleta ao cruzar a faixa de chegada?

(com fórmula e conta por favor)​

Answer 1

Olá, esta questão trabalha com movimento uniforme acelerado.

O primeiro passo para se resolver uma questão deste tipo, é definir o seu ponto de referência. Tomei como ponto de referência a largada da corrida.

Depois disso, preste atenção que, quando o corredor chega na posição 70m, ele possui velocidade igual a $20m/s$. Entretanto, ele começa a ser freado pelo vento, que está no sentido contrário ao do seu movimento.

A aceleração provocada pelo vento no indivíduo é $-0,45m/s^{2}$.

Ao final da corrida o indivíduo possui uma velocidade V.

Tal velocidade pode ser encontrada utilizando a seguinte fórmula,

$V^{2} = V_{0}^{2} + 2a(x-x_{0})$

Onde V é o que você quer, $V_{0}$é a velocidade inicial, no seu caso $V_{0} = 20m/s$, corcorda?

No seu caso, $a= -0,45m/s^{2}$ e $x-x_{0} = 100m-70m=30m$

Substituindo...

$V^2 = 400 - 2 \cdot 0,45 \cdot 30 = 373$ ⇒ $V = \sqrt{373}$$m/s$ $= 19,3 m/s$

Com três algarismos significativos, ou se você preferir, aproximadamente 19 m/s.

Tal velocidade faz sentido, ela é menor que a anterior, condizendo com o objeto estar sendo freado pelo vento, e, além disso, ela é positiva, claro!.