Um rapaz se desloca sempre em linha reta e no mesmo sentido por um percurso total de 20 km: a primeira metade com uma velocidade constante de 3,0 km/h e a segunda metade com uma velocidade constante de 5,0 km/h. Considerando desprezível o intervalo de tempo necessário para a mudança na velocidade, assinale a opção que apresenta a velocidade média, em km/h, que mais se aproxima a do rapaz considerando o percurso total.
Soluções para a tarefa
A velocidade é a primeira coisa que aprendemos quando estudamos as cinemática dos corpos. Nada mais é do que uma taxa de variação do deslocamento sobre o tempo. Em outras palavras podemos dizer que ela é igual a:
v = Δs / Δt
Nesse percurso total de 20 [km] vamos ter que encontrar o tempo que o rapaz fez nesse percurso inteiro, para calcular a velocidade média total.
Então na primeira parte:
va = 3 km/h
Metade do percurso = 10 [km]
Δta = 10 / 3 = 3,333 horas
vb = 5 km/h
Δtb = Δs/v = 10/5 = 2 horas
Então sabemos que no percurso total ele levou Δta + Δtb = 5,3333 horas, logo a velocidade média do rapaz no percurso total é igual a:
Vt = Δs / Δt
Vt = 20 / 5,333
Vt = 3,75 [km/h]
Espero ter ajudado, Bons Estudos!
Nesse tipo de questão de velocidade média e comprimentos iguais você pode aplicar a fórmula: vm = 2v₁v₂/(v₁ + v₂)
vm = 2 · 3 · 5/(3 + 5)
vm = 30/8 = 3,75 km/h