Unisc 2021) Dois corpos, A e B, se movem com velocidades próprias conforme mostra o gráfico. Eles iniciam o movimento com o móvel A estando a na frente de B. Quanto tempo se passa até o corpo B alcançar o A, considerando o início do movimento Qual a distância percorrida pelo corpo A até que o corpo B o alcance, considerando o início do movimento de ambos,
Assinale a alternativa que apresenta as duas respostas corretas e na ordem que são solicitadas no enunciado.
a) 3s e 4m
b) 3s e 12m
c) 4s e 12m
d) 10s e 60m
e) 10s e 40m
me ajuda aí por favor
Respostas
Resposta: Letra E.
Explicação: Primeiramente, precisamos partir do pressuposto, que: no gráfico V×T, a área do gráfico correspondente ao deslocamento, ou seja, ∆S.
Como o A se encontra 20 m a frente do B e tem velocidade de 4m/s, temos que A:
3 s = 32 m -> 20 m(fixo) + 4(metros) . 3(segundos)
4 s = 36 m -> 20+4.4
10 s = 60 m -> 20+10.4
Como o B se encontra em 0 m e possui velocidade variável, temos que B:
( A partir da análise do gráfico, note que: podemos decompor a figura tomada pela reta de B, assim, teremos um triângulo retângulo (área= base . altura/ 2) e um retângulo (área= base . altura), a parte que fica no intervalo de 0-1 na linha velocidade, que será o deslocamento)
3 s = 3 . 3/ 2(∆) + 3(retângulo) = 7.5
4 s = 4 . 4/2 + 4 = 12
10 s= 10 . 10/2 + 10 = 60
• Após 10 s, eles estarão na mesma posição.
• A terá deslocado 40 m (4 . 10 = 40)
Espero que vc tenha entendido!
Podemos afimar que se passaram 10 s até o corpo B alcançar e a distância percorrida por A até ser alcançado é de 40 m (Alternativa E).
Para solucionar o problema é necessário um conhecimento prévio acerca da cinemática escalar.
O que é cinemática escalar?
- A cinemática escalar é um ramo da física que o analisa o movimento dos corpos.
- Para os movimentos uniformes empregamos a seguinte equação:
- Para os movimentos uniformemente variados empregamos as seguintes equações:
Utilizando esses conceitos podemos resolver o problema.
Sabendo que um se movimenta com velocidade constante e o outro variando uniformemente, igualando a posição final do dois móveis, temos:
Considerando que eles partem do mesmo ponto, teríamos:
S1 = S2
So + V.t = So +Vo.t +a.t²/2
So - So + V1.t = +Vo2.t +a.t²/2
4.t = + 1 .t +a.t²/2
Sabendo que a aceleração é dada por:
Substituindo, temos:
4.t = + 1 .t +1.t²/2 (simplificando por t, temos)
4 = 1 + t/2
t = 6s (Essa condição seria se eles partissem do mesmo local)
Sabendo que A está a frente de B é necessário mais tempo para que ele alcance, utilizando t=10s, temos:
S =So +Vo.t+a.t²/2
S = 0 + 1. 10 + 1. 10²/2
S = 60 metros
Se B percorre 60 metros, temos:
S = So +V.t
60 = So +4.10
So = 20 m, logo A irá percorrer 40 metros.
Desta forma, temos um tempo total de 10s e uma distância para o móvel A de 40 metros (Alternativa E)
Você pode aprender mais acerca da cinemática escalar em:
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