Question

Um passageiro caminha no interior de um trem que se locomove com velocidade constante de 22,4 m/s em um trecho retilíneo. O passageiro começa a andar no instante em que é avistado por um observador em repouso em relação aos trilhos do trem, e então descreve um percurso retilíneo. No referencial do trem o deslocamento do passageiro é de 2,57 m, enquanto que no referencial do observador seu deslocamento é de 59,7 m. Determine a velocidade média do passageiro em relação ao trem com 3 algarismos significativos.

Answer 1

Resposta:

Explicação:

O problema nos fornece os seguintes dados:

$V_{T-O} = 22,8m/s$ (constante)

$x_{P-T} = 3,77m$

$x_{P-O} = 59,6m$

(considerar T - Trem, P - Passageiro, O - Observador)

- consideraremos que o Observador está em repouso (é o nosso fixo)

- consideraremos que o Passageiro está se movendo na mesma direção que o Trem

- para esse problema utilizaremos a Transformada de Galileu

$V_{P-O} = V_{P-T} + V_{T-O}$

Queremos encontrar $V_{P-T}$

$V_{P-T} = V_{P-O} - V_{T-O}$

$V_{P-T} = V_{P-O} - 22,8m/s$

Para resolver o problema, precisaremos encontrar $V_{P-O}$

Estamos trabalhando com velocidade média, nota-se que $V_{T-O} = Vm_{T-O} = 22,8m/s$

Então $V_{P-O} =$ Δ$x$ ÷ Δ$t$

Encontraremos Δ$t$ apartir da $Vm_{T-O}$, pois o tempo é igual para os dois

Calcularemos o deslocamento, dado por

$x_{P-O} = x_{P-T} + x_{T-O}$

segue disso

$59,6m = 3,77m + x_{T-O}$

$x_{T-O} = 59,6m - 3,77m = 55,83m$

Agora, podemos obter o Δ$t$

Δ$t =$ $x_{T-O}$ ÷ $V_{T-O} = 55,83m$ ÷ $22,8m/s$

Agora com esses dados base resolvidos, podemos resolver a questão

Resolvemos $V_{P-O} = x_{P-O}$ ÷ Δ$t$

E então finalizamos resolvendo $V_{P-T} = V_{P-O} - 22,8m/s$

Sendo que $V_{P-T}$ é a sua resposta