O raio de ação de certo radar instalado em uma viatura policial é igual a 1000 m. quando um motorista avista a sua frente a viatura na distancia efetiva do alcance do radar, ele diminui sua velocidade para 108 km/h a fim de não ser multado e mantem essa velocidade durante 3 min e 20 s ate sair do raio de ação do radar. com base nesses informações, qual e a velocidade supostamente constante da viatura?
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• Dados
- Raio= 1000m --> Para sair do raio do radar será necessário se locomover o dobro do mesmo (1000m antes da viatura e 1000m depois da viatura) --> 2000m
- Velocidade do carro= Vc= 108km/h --> 30m/s
- Tempo= 3min20s ---> 200s
- Velocidade viatura= Vv= ?
• Resolução
Excelente exercício com mistura de conceitos. O conceito principal aqui é o conceito de velocidade relativa. Sabemos que algumas grandezas físicas, como a velocidade, são medidas de acordo com determinada referência. Assim, para que possamos resolver o exercício de maneira correta, precisamos assumir a viatura como referencial:
Perceba que o carro e a viatura possuem mesma direção e sentido. Sendo assim, a velocidade relativa entre eles será igual a diferença de suas velocidades, por exemplo, quando você está dentro de um carro a 80km/h e alguém te ultrapassa a 100km/h, o carro que te ultrapassou irá se distanciar de você a uma velocidade de 20km/h (a diferença entre a sua velocidade e a dele) e não a 100km/h. Sendo assim:
Vrelativa= Vc-Vv
Lembre que o valor de Vc foi fornecido pelo enunciado (30m/s):
Vrelativa= 30-Vv
Então, para determinar a velocidade da viatura precisamos, antes, determinar a velocidade relativa entre os carros. Faremos isso da seguinte maneira:
Vrelativa= Δs/t --> Pois essa será a velocidade com que o carro se move em relação à viatura
Vrelativa= 2000/200
Vrelativa= 10m/s
Agora basta substituir na equação inicial:
Vrelativa= Vc-Vv
10= 30-Vv
10+Vv=30
Vv= 30-10
Vv= 20m/s ou 72km/h ---> Resposta!
Bons estudos e até mais!