Em um jogo criado em um laboratório de física,
os alunos do Ensino Médio soltavam do repouso pequenas
esferas em uma rampa levemente inclinada e graduada em
centímetros de 0 a 220 e calculavam a velocidade final da
esfera ao chegar no final da rampa.
Em uma dessas jogadas, um aluno solta a esfera da posição
20 cm. Sabendo que a esfera desce em movimento com
aceleração praticamente constante de 4,0 m/s2
, temos que:
(A) A velocidade final da esfera é de 4,0 m/s.
(B) A velocidade final da esfera é de 4,2 m/s.
(C) A velocidade final da esfera é de 4,5 m/s.
(D) A velocidade final da esfera é de 4,5 cm/s.
(E) É impossível saber a velocidade da esfera ao final da
rampa sem conhecimento do intervalo de tempo.
Soluções para a tarefa
Resposta: letra a)
Explicação:
Nesse exercício de cinemática escalar, temos que a velocidade final da esfera estudada é de 4,0 m/s, alternativa A) é a correta.
Exercício de Cinemática Escalar
Estamos diante de um problema de cinemática escalar. Tal disciplina realiza o estudo dos movimentos dos corpos sem realizar uma análise de porque ele entrou nesse movimento.
Lembrando que a velocidade é a taxa de variação do espaço pelo tempo, e a aceleração é a taxa de variação de velocidade pelo tempo. Portanto temos:
Teremos que utilizar as informações do exercício, e a seguintes equações para calcular a resposta do enunciado:
S = So + Vot + 1/2.a.t²
2,2 = 0,2 + 0 + 1/2.4.t²
(2.2)/4 = t²
t² = 1s
t = 1s
Portanto a esfera demorou 1 segundo para chegar na posição final. Vejamos sua velocidade:
V = Vo + a.t
V = 0 + 4.1
V = 4,0 m/s
Portanto, temos que a alternativa A) é a correta.
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