5- É dado um movimento cuja função horária é S= 13- 2t + 2,5/2t^2 , no qual S é o tempo em segundos. Determine : a) A aceleração escalar b) O instante e a posição em que o móvel muda de sentido.
Para determinar a aceleração escalar do movimento descrito pela função horária S = 13 - 2t + (2,5/2t^2), precisamos calcular a segunda derivada de S em relação ao tempo t.
a) A aceleração escalar (a) é dada por:
a = d²S/dt²
Primeiro, vamos calcular a primeira derivada de S em relação a t:
dS/dt = -2 + (2,5)(-2)(t^(-3))
Agora, vamos calcular a segunda derivada de S em relação a t:
d²S/dt² = d/dt(-2 + (2,5)(-2)(t^(-3)))
= (7,5)(2)(t^(-4))
Portanto, a aceleração escalar (a) do movimento é a = (7,5)(2)(t^(-4)).
b) Para determinar o instante em que o móvel muda de sentido, devemos encontrar o momento em que a velocidade (v) se torna zero. Para isso, igualamos a primeira derivada de S em relação a t a zero e resolvemos a equação:
dS/dt = -2 + (2,5)(-2)(t^(-3)) = 0
Resolvendo essa equação, temos:
-2 + (2,5)(-2)(t^(-3)) = 0
-2 + (5)(t^(-3)) = 0
(5)(t^(-3)) = 2
t^(-3) = 2/5
t = (2/5)^(1/(-3))
Com o valor de t encontrado, podemos substituí-lo na função horária S para obter a posição em que o móvel muda de sentido:
S = 13 - 2t + (2,5/2t^2)
Substituindo o valor de t, encontraremos a posição correspondente.
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Resposta:
Para determinar a aceleração escalar do movimento descrito pela função horária S = 13 - 2t + (2,5/2t^2), precisamos calcular a segunda derivada de S em relação ao tempo t.
a) A aceleração escalar (a) é dada por:
a = d²S/dt²
Primeiro, vamos calcular a primeira derivada de S em relação a t:
dS/dt = -2 + (2,5)(-2)(t^(-3))
Agora, vamos calcular a segunda derivada de S em relação a t:
d²S/dt² = d/dt(-2 + (2,5)(-2)(t^(-3)))
= (7,5)(2)(t^(-4))
Portanto, a aceleração escalar (a) do movimento é a = (7,5)(2)(t^(-4)).
b) Para determinar o instante em que o móvel muda de sentido, devemos encontrar o momento em que a velocidade (v) se torna zero. Para isso, igualamos a primeira derivada de S em relação a t a zero e resolvemos a equação:
dS/dt = -2 + (2,5)(-2)(t^(-3)) = 0
Resolvendo essa equação, temos:
-2 + (2,5)(-2)(t^(-3)) = 0
-2 + (5)(t^(-3)) = 0
(5)(t^(-3)) = 2
t^(-3) = 2/5
t = (2/5)^(1/(-3))
Com o valor de t encontrado, podemos substituí-lo na função horária S para obter a posição em que o móvel muda de sentido:
S = 13 - 2t + (2,5/2t^2)
Substituindo o valor de t, encontraremos a posição correspondente.