Física, perguntado por 2005elisamaria, 9 meses atrás

Física- me ajudem urgentemente pra hoje por favor. Respostas organizadas por favor.

1. Um homem faz uma caminhada de 2400m, a primeira terça parte a 5m/s, a segunda terça parte a 4 m/s e última já cansado a 2m/s. Qual será a sua velocidade média considerando que o movimento seja uniforme.

( a imagem é referente aos gráficos das perguntas 2,3,4)

2. De acordo com o gráfico ao lado:

a) Determine a função horária do movimento;

b) Qual a velocidade do móvel;

c) Qual a posição do móvel quando o tempo for igual a 5s;

d) Qual o instante quando o móvel estiver na posição 30m.

3.O gráfico a seguir relaciona a posição de um móvel, em metros, com o tempo, em segundos. Determine:

a) A velocidade média do móvel;

b) A função horária do movimento;

c) O instante quando o móvel estiver na posição 5m;

d) O instante quando o móvel estiver na posição 3m;

e) A posição do móvel do móvel quando t=2s;

f) A posição do móvel do móvel quando t=1,4s;

4. Movimento Uniforme: (UMC-SP) O gráfico abaixo mostra, em função do tempo, a posição de dois estudantes, A e B, que caminham no mesmo sentido, pela mesma calçada, em trajetórias retilineas e paralelas. Com base nos dados do gráfico, determine:

a) A velocidade escalar do estudante A;
b) A velocidade escalar do estudante B;
c) A velocidade escalar relativa do estudante B em relação a A;
d) A distância que A percorreu, até ser alcançado por B;
e) A função horária do estudante A;
f) A função horária do estudante B;

Anexos:

Soluções para a tarefa

Respondido por shirone

Introdução:

O que é a velocidade média?

Considere um móvel que muda de velocidade várias vezes durante um trajeto. Se quiséssemos percorrer o mesmo percurso utilizando o mesmo tempo, só que sem mudar de velocidade durante todo o caminho, essa seria nossa velocidade média.

=> Em outras palavras:

uma velocidade que equivale a todas as mudanças de velocidade.

Como calcular a velocidade média?

Podemos utilizar a relação matemática:

$\boxed{vm = \frac{{\Delta}s}{{\Delta}t}}$

onde:

vm: velocidade média do móvel

Δs: variação de espaço do móvel

(espaço final - espaço inicial)

Δt: intervalo de tempo em que o móvel percorre Δs

(tempo final - tempo inicial)

Resolução:

Exercício 1):

Variação de espaço:

O espaço final será a soma dos espaços que percorremos.

Considerando também que o espaço inicial é o zero:

Δs = 2400m

Variação de tempo:

O tempo final (t) será a soma dos tempos para percorrer cada trecho.

Dividindo 2400 m por três, ficamos com três partes de 800 metros.

Para encontrar o tempo total, vamos aplicar a equação da velocidade média para cada um desses trechos para encontrar o tempo que o caminhante leva para percorrer cada trecho.

Primeiro trecho:

vm1 = 5 m/s

s1 = 800 m

$vm = \frac{{\Delta}s}{{\Delta}t}$

${\Delta}t = \frac{{\Delta}s}{vm}$

$t1 = \frac{800}{5}$

t1 = 160 s

Segundo trecho:

vm2 = 4 m/s

Δs2 = 800 m

$t2 = \frac{800}{4}$

t2 = 200 s

Terceiro trecho:

vm = 2m/s

Δs = 800 m

$t3 = \frac{800}{2}$

t3 = 400 s

Tempo total:

t = t1 + t2 + t3

t = 760 segundos

Considerando que partirmos do tempo inicial zero:

Δt = 760 s

Aplicando a velocidade média para todo o trajeto:

$vm = \frac{2400}{760}$

vm = 3,16 m/s

Exercício 2:

a) Vamos encontrar a função horária do espaço.

Isto é, a função que nos fornece o espaço que o móvel está em função do tempo.

Como nosso gráfico do espaço pelo tempo é linear (uma reta), podemos dizer que as variações de espaço são iguais em tempos iguais, certo?

Ou seja, temos uma velocidade constante.

Afinal:

$\boxed{vm = \frac{{\Delta}s}{{\Delta}t}}$

Sendo assim, temos um Movimento Uniforme, cuja a equação horária do espaço genérica é:

s = s0 + v.t

Dados:

s0 = 50 m

(espaço quando o tempo é igual a zero)

“s” e “t” são variáveis.

Encontrando v:

Vamos usar:

$\boxed{vm = \frac{{\Delta}s}{{\Delta}t}}$

Temos dois pontos:

t0 = 0

s0 = 50 m

tf = 10 s

sf = 0 m

Sendo assim:

t = tf – t0

t = 10 s

s = sf - s0

s = -50 m

Na equação:

$v = \frac{-50}{10}$

v = -5 m/s

(o sinal negativo é uma questão de referencial, pois os espaços diminuem)

Equação genérica:

s = s0 + v.t

Nossas respostas:

s = 50 + (-5).t

a) s = 50 – 5.t

b) v = - 5 m/s

Na c) e d) vamos utilizar:

s = 50 – 5.t

c) Quando t = 5 s:

s = 50 – 5.(5)

s = 50 – 25

s = 25 m

d) Quando s = 30 m:

30 = 50 – 5.t

-5t = 30 – 50

-5t = -20

t = 4 s

Exercício 3:

Considere que o gráfico é constituído por uma reta, o que indica velocidade média constante.

a) Velocidade média:

Consideramos o trecho todo.

Variação de tempo total: 2 s

Variação de espaço total: 6 m

(8 m - 2 m)

$vm = \frac{{\Delta}s}{{\Delta}t}$

$vm = \frac{6}{2}$

vm = 3 m/s

b) s = 2 + 3.t

Nos outros itens, vamos utilizar:

s = 2 + 3.t

c) Quando s = 5 m:

s = 2 + 3.t

5 = 2 + 3.t

3.t = 5-2

3.t = 3

t = 1 s

d) Quando s = 3 m:

s = 2 + 3.t

3 = 2 + 3.t

3.t = 1

t = 0,33 s

(aproximadamente)

e) Quando t = 2 s:

s = 2 + 4.t

s = 2 + 4.2

s = 10 m

f) Quando t = 1,4 s:

s = 2 + 3.(1,4)

s = 2 + 4,2

s = 6,2 m

Exercício 4):

a) Vamos utilizar dois pontos que temos da reta A.

s0A = 1,0 km

sfA = 5,0 km

t0A = 0

tfA = 1,0 h

$vm = \frac{4}{1}$

vA = 4 km/h

b) Vamos utilizar dois pontos que temos da reta B.

s0B = 0 km

sfB = 5,0 km

t0B = 0

tfB = 1,0 h

$vm = \frac{5}{1}$

vB = 5 km/h

c) Substrair a maior velocidade das menor:

vrel = vB - vA

vrel = 1 km/h

=> Analogia:

Imagine que você está correndo até sua amiga, que está distante de você e que também está correndo, ambas na mesma direção e sentido. Se ela percorre 1 metro de espaço a cada segundo e você percorre 2 metros de espaço nesse mesmo segundo, concorda que vocês estarão 1 metro mais próximas a cada segundo?

Ela andou 1 metro e você andou 1 metro, a distância entre vocês permanece a mesma. Só que, você andou também 1 metro (foram dois metros no total) enquanto ela não andou nada. Logo, a distância entre vocês diminui.