a posição (x) de um móvel em função do tempo (t) é representado pela parábola no gráfico a seguir (foto)
durante todo o movimento o móvel estava sob uma aceleração constante de módulo igual a 2m/s^2. A posição inicial desse móvel, em m, era:
a) 0
b) 2
c) 15
d) -8
Soluções para a tarefa
obtendo a função do segundo grau que gera está
(x-3)(x-5)=0 (forma fatorado de uma função)
x²-8x+15=0
S(x)=x²-8x+15
como quer a posição inicial, o tempo é 0
S(0)=0²-8×0+15
[S(0)=15 m]
Resposta:
Alternativa C, origem no espaço 15m
Explicação:
1) Visão geral:
Quando um corpo está sujeito a uma aceleração constante, ele está em Movimento Uniformemente variável (MUV).
2) O que fazer:
Em um caso clássico de MUV, deve-se utilizar uma das 4 possíveis fórmulas, que são:
Torricelli: v² = V₀² + 2.a.Δs
Equação do espaço: S = S₀ + V₀.t + (a.t²).1/2
Derivada da velocidade: V = V₀ + a.t
Igualdade de velocidade : Δs/t = (V + V₀)/2
Cada fórmula deve ser utilizada em uma situação diferente. Geralmente, o enunciado fornece três informações e pede uma quarta informação, daí vê-se qual fórmulas tem as 4 variáveis envolvidas juntas em uma única fórmula.
3) Do exercício em questão:
Sabe-se que
- pela parábola, vê-se que o módulo da velocidade do móvel diminui (ele perde velocidade). Logo, sua aceleração é negativa (a = -2m/s²)
- ao inverter o sentido do movimento, que acontece no vértice da parábola, a velocidade do móvel é zero (indo para frente, deve-se necessariamente parar logo antes de voltar para trás; neste momento, a velocidade é nula)
- o vértice da parábola está no meio dos pontos em que ela cruza o eixo x. Neste caso, o vértice está no instante 4s. Ou seja, no instante 4s, V = 0
Ou seja, o enunciado fornece
V = 0
t = 4
a = -2
ΔS = ?
Portanto, deve-se calcular a velocidade inicial do móvel com a fórmula V = V₀ + a.t para depois encontrar o espaço percorrido. Logo,
V = V₀ + a.t
0 = V₀ -2.4
0 = V₀ -8
V₀ = 8
Usando v² = V₀² + 2.a.Δs
0² = 8² +2.-2.Δs
0 = 64 - 4Δs
4Δs = 64
Δs = 16m
Sabe-se que o móvel se deslocou 16m até o instante 4s.
Tendo em vista que o y do vértice está logo abaixo do zero, a única resposta possível é 15m como início do movimento.
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