Um veículo está rodando na velocidade de 72 km/h (20m/s) numa reta e horizontal,quando o motorista aciona o freio até parar. Supondo que o veículo é freado com uma desaceleração de -4 m/s ao quadrado,a partir do momento em que o freio foi acionado,determine:
A)O tempo decorrido entre o instante de acionamento do freio e o instante em que o veículo para. B) a distância percorrida pelo veículo nesse intervalo de tempo
Soluções para a tarefa
Nesse exercício de mecânica newtoniana de movimento retilíneo uniforme com desaceleração, temos que:
- A) o tempo gasto entre o acionamento do freio e a parada é de 5 segundos
- B) A distância percorrida pelo veículo nesse intervalo é de 50 metros.
Física clássica
Nesse exercício utilizaremos duas equações que representam o movimento retilíneo que possui variação uniforme de aceleração ou de desaceleração, no caso, mais especificamente a segunda opção.
Nesse caso, temos a atuação de uma força, como por exemplo a de um freio, que desacelera de maneira constante o carro até sua parada. Utilizaremos duas equações:
- V = Vo + a.t
- S = So + Vo.t + (1/2).a.t²
Onde:
- V = velocidade final = 0 m/s
- Vo = velocidade inicial = 20 m/s
- a = aceleração = - 4m/s²
- t = tempo = incógnita que estamos buscando
- S = espaço final = outra incógnita que estamos buscando
- So = espaço inicial = pode ser considerado como 0 m
Substituindo os valores, temos:
V = Vo + a.t
0 = 20 - 4.t
- 20 = - 4.t
t = 20/4
t = 5 segundos
S = So + Vo.t + (1/2).a.t²
S = 0 + 20.5 + 0,5.(-4).5²
S = 100 - 50
S = 50 metros de deslocamento do acionamento do freio até a parada.
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