Question

um trem parte do repouso e atinge a velocidade de 54km/h após percorrer 75 m em movimento uniformemente variado. Qual a aceleração do trem?

Answer 1

A aceleração do trem é de 1,5 m/s².

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Cálculo

A Equação de Torricelli diz que o quadrado da velocidade final é equivalente ao quadrado da velocidade inicial somado ao produto do dobro da aceleração pela distância percorrida, tal como a equação I abaixo:

$\quad \LARGE {\boxed{\boxed{\begin{array}{lcr} \\\ {\sf v^2 = v^2_0 + 2 \cdot a \cdot \Delta S} ~\\\ \end{array}}}} \Large ~ ~ ~ \textsf{(equac{\!\!,}{\~a}o I)}$

$\large \textsf{Onde:}$

$\large \sf v \Rightarrow velocidade ~ final ~ (em ~ m/s)$

$\large \sf v_0 \Rightarrow velocidade ~ inicial ~ (em ~ m/s)$

$\large \sf a \Rightarrow acelerac{\!\!,}\tilde{a}o ~ (em ~ m/s^2)$

$\large \sf \Delta S \Rightarrow dist\hat{a}ncia ~ percorrida ~ (em ~ m)$

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Aplicação

Sabe-se, segundo o enunciado:

$\LARGE \sf \displaystyle \rightarrow \begin{cases} \sf v = 54 \; km/h = \textsf{15 m/s} \\\sf v_0 = \textsf{0 m/s} \\\sf a = \textsf{? m/s}^2 \\\sf \Delta S = \textsf{75 m} \\\end{cases}$

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$\Large \sf \left(15 \left[\dfrac{m}{s}\right]\right)^2 = \left(0 \left[\dfrac{m}{s}\right]\right)^2 + 2 \cdot a \cdot 75 \left[m\right]$

$\Large \sf \left(15 \left[\dfrac{m}{s}\right]\right)^2 = a \cdot 150 \left[m\right]$

$\Large \text{ \sf a = \dfrac{225 \left[\dfrac{m^2}{s^2}\right]}{150 \left[m\right]} }$

$\boxed {\boxed {\Large \sf a = \textsf{1,5} \left[\dfrac{m}{~\! s^2}\right]}}$

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