Question

 Física . Um jovem afoito, parte com seu carro, do repouso, numa avenida horizontal e retilínea, com uma aceleração constante de 3 m/s ao quadrado. Mas, 10 segundos depois da partida,ele percebe a presença da fiscalização logo adiante. Nesse instante, ele freia parando junto ao ponto onde se encontram os guardas. a) Se  a velocidade máxima permitida pe 80 km/h, ele deve ser multado ? Justifique.
b) Se a freagem durou 5 segundos com a aceleração constante, qual a distancia total percorrida pelo jovem, desde o ponto de partida, ao ponto de fiscalização ?

Answer 1

a) Fazendo Vi = velocidade inicial, a = aceleração, t = tempo e V = velocidade alcançada. 

Como  Vi = 0
            a = 3m/s²
            t = 10 s

                     V = Vi +at = 0 + (3m/s²)*(10s) = 30 m/s 

Convertendo de V de m/s para km/h vem:

30 m/s = 3,6*(30 m/s) km/h = 108 km/h 

Portanto ele SERÁ MULTADO!!

b) Para resolução dessa parte usaremos duas equações de movimento uniformemente acelerado. E o cálculo será feito em duas partes, uma para quando ele parte do repouso e a outra para quando ele está em movimento e vai para o repouso.

I- V = Vi + at     II- d = Vi*t+(1/2)*a*t² (d = distância total percorrida)

PARTE 1

Primeiro usaremos a equação II para encontrar a distância percorrida pelo jovem quando parte do repouso até avistar a fiscalização:

Vi = 0, a = 3 m/s² e t = 10s

d = Vi*t +(1/2)*a*t² = 0*(10s) + (1/2)*(3 m/s²)*10² = 150 metros

PARTE 2 

Agora usaremos a equação I para encontrar a aceleração do carro durante a frenagem. Sua velocidade inicial Vi = 30 m/s e sua velocidade V = 0.

V = Vi + a*t => a = (V-Vi)/t = (0 - 30 m/s)/ 5s = -6 m/s² (O sinal negativo indica que a aceleração é no sentido contrário ao movimento)

Agora substituindo o valor da aceleração na equação II podemos encontrar a distância total percorrida pelo jovem durante a frenagem.

d = Vi*t + (1/2)*a*t² = (30 m/s)*5s + (1/2)*(-6 m/s²)(5s)² = 135 metros

DISTÂNCIA TOTAL PERCORRIDA = 150m + 135m = 285 metros.

Valeu!!