Ao ver passar uma bela garota loura dirigindo uma Ferrari vermelha que desenvolve velocidade constante de 72 km/h, um apaixonado rapaz resolve sair ao seu encalço pilotando sua possante moto. No entanto, ao conseguir partir com a moto, com aceleração constante igual a 4 m/s2, o carro já está 22 m à frente.
a) Após quanto tempo o rapaz alcança o carro da moça?
b) Que distância a moto percorreu até o instante em que os dois veículos se emparelham?
c) Qual a velocidade da moto no instante em que alcança o carro?
Soluções para a tarefa
O rapaz está em MU, e a loura está em MUV.
a) s = so + vot + at²/2
s = 0 + 0 + 4.t² / 2
s = 2t² (Rapaz)
s = so + v.t
s = 22 + 20.t (Loura)
Para sabermos em quanto tempo o rapaz vai alcançar a loura, basta igualarmos as equações:
sa = sb
2t² = 22 + 20.t
2t² - 20t - 22 = 0 (coeficiente a, b e c)
_ + _ = -b/a ==> 10
_ . _ = c/a ==> -11
Raízes 11 e -1
Como tempo é sempre +, a resposta é 11 segundos.
b) S = 2t²
s = 2 . (11)²
s = 2 . 121
s = 242 metros
c) v = vo + at
v = 0 + 4 . 11
v = 44 m/s²
Resposta:
A
carro
72km/h = 20m/s
So = 22m
S = 22 + 20t
moto
S = 4t²/2
S = 2t²
S = S
22 + 20t = 2t²
-2t² + 20t + 22 = 0 .-1
2t² - 20t - 22 = 0 simplifica por 2
t² - 10t - 11 = 0
Equação do 2º grau
Δ = b² - 4ac
Δ = -10² - 4.1 . -11
Δ = 100 + 44
Δ = 144
x = -b +- √Δ /2a
x = - -10 +- √144 /2.1
x = 10 +- 12 /2
x' = 10 + 12 /2
x' = 22 /2
x' = 11 segundos
x'' = 10 - 12 /2
x'' = -2 /2
x'' = -1 segundo
Como não existe tempo negativo instante de encontro 11 s
B
S = 22 + 20.11
S = 22 + 220
S = 242 metros
C
V = 4.11
V = 44m/s