Question

Numa aula experimental, um grupo de estudantes deixa bolhas de uma mistura de álcool e água caírem através de um longo tubo preenchido com óleo de soja comum. Constroem uma tabela na qual registram a posição de uma das bolhas em função do tempo, reproduzida abaixo: Qual a velocidade escalar da bolha em m/s? *
2 pontos
Imagem sem legenda
a) 5 x 10^4
b) 5 x 10^3
c) 5 x 10^2
d) 5 x 10^-4
5 x 10^-3​

Answer 1

         A velocidade escalar da bolha é igual a 5 × 10⁻³ m/s. A alternativa correta é a letra e).

         O problema de cinemática consiste em analisar um conjunto de dados de posição por tempo para encontrar a velocidade escalar do objeto ( no caso uma bolha) em movimento.

A velocidade escalar é definida como:

                                       

                                        $\large { \boxed{\sf v = \dfrac{\Delta S}{\Delta t}} \ \text{(I)} }$

• v ⇒ é a velocidade escalar.

• ΔS ⇒ é a diferença entre a posição inicial e a posição final em um intervalo de tempo Δt.

• Δt  ⇒  é um intervalo de tempo.

----Vamos calcular a velocidade escalar nos diversos intervalos de tempo.---

⇒ intervalo de 0s a 10 s.

$\large \text {v = \dfrac{5{,}0 - 0}{10{,}0 - 0} } \Longrightarrow \boxed{\text {v = 0{,}5 \sf \: cm/s } }$

⇒ intervalo de 10,0 s a 20,0 s.

$\large \text {v = \dfrac{10{,}0 - 5{,}0}{20{,}0 - 10{,}0} =\dfrac{5{,}0}{10{,}0} } \Longrightarrow \boxed{\text {v = 0{,}5 \sf \: cm/s } }$

⇒ intervalo de 20,0 s a 30,0 s.

$\large \text {v = \dfrac{15{,}0 - 10{,}0}{30{,}0 - 20{,}0} =\dfrac{5{,}0}{10{,}0} } \Longrightarrow \boxed{\text {v = 0{,}5 \sf \: cm/s } }$

⇒ intervalo de 30,0 s a 40,0 s.

$\large \text {v = \dfrac{20{,}0 - 15{,}0}{40{,}0 - 30{,}0} =\dfrac{5{,}0}{10{,}0} } \Longrightarrow \boxed{\text {v = 0{,}5 \sf \: cm/s } }$

Concluímos, portanto, que se trata de um movimento uniforme, com velocidade escalar constante igual a 0,5 cm/s.

Para expressar a velocidade em m/s conforme solicitado, fazemos a transformação:

                         $\large {\text {v = 0{,}5 {\sf \: cm/s} = 0{,}5 \cdot {\sf 10^{-2} \: m/s} } }$

                               $\large \boxed{\boxed{\text {v = 5 \times 10^{-3} \sf \: m/s } }}$

Assim, a velocidade escalar da bolha é igual a 5×10⁻³ m/s.

OBS: O gráfico anexo representa o movimento da bolha. Trata-se de uma reta, característica para movimento retilíneo uniforme (MRU).

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