A figura representa um rio, no qual as águas fluem com a velocidade de 3km/h. No rio estão fixadas três balizas, A, B e C. As balizas A e C estão alinhadas na direção da correnteza.
Dois nadadores, capazes de desenvolver a velocidade constante de 5 km/h, iniciam, respectiva e simultaneamente, os percursos de A a B e de A a C, percorrendo-os em linha reta em ida e volta. Calcular a diferença entre os intervalos de tempo necessário para os nadadores completarem os respectivos, dando a resposta em horas.
Soluções para a tarefa
Vamos chamar o corredor que vai de A até B, de AB.
Vamos calcular o tempo com que o corredor AC percorre o seu trecho duas vezes, uma a favor da corrente e outra contra a corrente.
V=s/t
5+3=8/t
t=1 h
V=s/t
5-3=8/t
t=8/2
t=4 h
T(AC)= 5 H ~~ Demora pra ir e para voltar no seu treco.
Vamos calcular o tempo com que o corredor BC percorre o seu trecho duas vezes, uma a favor da corrente, e outra; contra.
Como o vetor da correnteza com o vetor da velocidade do nadador AB formam 90 graus, vamos aplicar pitágoras para definir a velocidade resultante e depois achar o vetor resultante no eixo x.
Vr²=3²+5²
Vr²=9+25
Vr²=34
Vr=5,83
Vr(x)=Vr.Cos45
Vr(x)=5,83.V2/2
Vr(x)=4,12 m/s
V=s/t
4,1=16/t
t=3,8h
Intervalo=0,2 h aprox
A diferença entre os intervalos de tempo equivale a 1 hora.
A velocidade relativa é a velocidade escalar que um móvel tem em relação ao outro. Ou seja, essa grandeza irá indicar a relação de aproximação ou de afastamento entre dois corpos ou objetos em movimento.
No caso do trajeto AB, para que ele seja realizado em linha reta é preciso que o nadador imprima a sua velocidade em diagonal, para que, em conjunto com a velocidade da correnteza, sua velocidade resultante seja perpendicular à margem do rio.
Utilizando o Teorema de Pitágoras, descobrimos a velocidade relativa-
5² = 3² + Vr²
Vr = √16
Vr = 4 km/h
Vr = ΔS/Δt
4 = 16/Δt
Δt = 4 horas
No trajeto AC, devemos nos atentar para o fato de que na ida, a correnteza está a favor do nadador e na volta ela está contra.
Na ida-
Vr = ΔS/Δt
5 + 3 = 8/Δt₁
Δt₁ = 8/8
Δt₁ = 1 hora
Na volta -
5 - 3 = 8/Δt₂
Δt₂ = 8/2
Δt₂ = 4 horas
Intervalo de tempo total (T) = Δt₁ + Δt₂ = 5 horas
Diferença entre os intervalos de tempo-
T - Δt = 5 - 4 = 1 hora
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