Um móvel desloca-se sobre um a trajetória retilínea obedecendo à função horária S = 10 – 12.t + 2.t² (no
SI). Pedem-se:
a) a posição inicial, a velocidade inicial e a aceleração;
b) a função horária da velocidade para esse móvel;
c) a posição do móvel no instante 5s.
Soluções para a tarefa
- (a) a posição inicial, a velocidade inicial e a aceleração são, respectivamente, 10 m, -12 m/s e 4 m/s².
- (b) a função horária da velocidade para esse móvel é v = -12 + 4t.
- (c) a posição do móvel no instante 5s é a origem da reta (0 m).
Essa questão sobre Cinemática aborda os conceitos iniciais das funções horárias da posição e da velocidade.
Item (a)
Toda função horária da posição obedece o padrão s = s₀ + v₀ · t + (a · t²)/2, sendo assim, para identificar a posição inicial (s₀), a velocidade inicial (v₀) e a aceleração do móvel (a), basta comparar o padrão para a oferecida na situação.
Sendo assim, a posição inicial é s₀ = 10 m, a velocidade inicial é v₀ = -12 m/s e a aceleração é 4 m/s², já que o produto da aceleração com o tempo ao quadrado é dividida por 2, porém, no enunciado já aparece simplificado, por isso, tivemos que multiplicar por 2 e as unidades são informadas ao dizer que obedecem o SI (Sistema Internacional de Medidas).
Item (b)
A função horária da velocidade obedece o padrão v = v₀ + a · t, extraindo os valores da velocidade inicial e da aceleração, podemos muito bem obter essa função para esse móvel.
Assim, a função horária da velocidade para esse móvel é v = -12 + 4t.
Item (c)
Para descobrir a posição do móvel em um dado instante, basta substituir o valor na função horária da posição.
s = 10 - 12 · t + 2 · t²
s = 10 - 12 · 5 + 2 · 5²
s = 10 - 60 + 50
s = 0 m
Sendo assim, a posição do móvel no instante 5 s é na origem.
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Espero ter ajudado.
Bons estudos! :)