Question

Em uma atividade de Física, um grupo de alunos apresentou no relatório o seguinte gráfico da variação da velocidade de uma partícula em função do tempo:

Na conclusão havia: “A distância percorrida por esse móvel nos primeiros 10 segundos de movimento é de 450m e o gráfico tal como apresentado permite esta afirmação”.

Assinale a alternativa que corresponde a análise mais completa perante a conclusão dos alunos:

1-O gráfico está incompleto; todavia, há dados suficientes para o estabelecimento de uma estimativa aproximada de deslocamento da partícula, que está em torno de 750 m
2-O gráfico oferece todos os dados necessários para o cálculo, e a afirmação dos alunos de que a partícula percorre 450m está correta.
3-O gráfico oferece todos os dados necessários para o cálculo; porém, a afirmação dos alunos está incorreta, pois a partícula percorre na verdade 600 m.
4-O gráfico apresentado está apenas parcialmente constituído; porém, os dados nele constantes permitem corrigir a afirmação, pois o deslocamento da partícula é de 900 m
5-O gráfico está incompleto, o que torna impossível qualquer cálculo que tenha como objetivo determinar o deslocamento da partícula no espaço.

Answer 1

Olá.

Entre os instantes t = 0s e t = 5s, podemos calcular a aceleração do móvel:

$a_{m}= \frac{Vfinal-Vinicial}{tempo} \\ \\ a_{m}= \frac{60-0}{5}$
aceleração = 12 m/s²

Com a equação de Torricelli, podemos calcular a distância percorrida no tempo de 5 segundos:

V² = Vo² + 2 . a . S
60² = 0² + 2 . 12 . S
3600 = 24 . S
S = 150 metros

No intervalo entre 5 a 10 segundos, a velocidade é constante, portanto podemos calcular a área do retângulo (base x altura), que corresponde exatamente ao espaço percorrido pois: base x altura é o mesmo que tempo x velocidade média, e a velocidade média é calculada por:

$V_{m} = \frac{S}{tempo} \\ \\ V.tempo = S$
5.60 = 300 metros

Portanto: 150m + 300m = 450 metros (alternativa 2)