Um carro parte do repouso em A, percorre o trajeto curvilíneo AB, com aceleração constante. O raio da curva é 200m. Sabe-se que, na metade do percurso AB, a velocidade angular é de π/6 rad/s. Com a velocidade resultante em B, o veículo acelera ainda mais, tal que completa o trecho retilíneo BC, de comprimento 400m, em 10 segundos. Calcule a aceleração imprimida em BC. Dados: π = 3,14
Para resolver o problema, vamos dividir em duas partes: a primeira parte do trajeto (AB) e a segunda parte do trajeto (BC).
Na primeira parte do trajeto (AB), sabemos que a velocidade angular é π/6 rad/s. Podemos relacionar a velocidade angular com a velocidade tangencial utilizando a fórmula:
v = ω * r
onde v é a velocidade tangencial, ω é a velocidade angular e r é o raio da curva. Substituindo os valores conhecidos, temos:
v = (π/6) * 200
v ≈ 104,72 m/s
Agora, vamos calcular a aceleração nessa parte do trajeto utilizando a seguinte equação do movimento circular:
v^2 = u^2 + 2 * a * d
onde v é a velocidade final, u é a velocidade inicial, a é a aceleração e d é a distância percorrida. Como o carro parte do repouso em A, a velocidade inicial é zero. A distância percorrida na metade do percurso AB é metade do comprimento da circunferência, ou seja, π * r. Substituindo os valores conhecidos, temos:
(104,72)^2 = 0 + 2 * a * (π * 200)
a ≈ 1,663 m/s^2
Agora, vamos para a segunda parte do trajeto (BC). Sabemos que o comprimento do trecho retilíneo BC é 400 m, e o tempo para percorrê-lo é 10 segundos. Podemos calcular a velocidade média utilizando a fórmula:
v = d / t
onde v é a velocidade média, d é a distância percorrida e t é o tempo. Substituindo os valores conhecidos, temos:
v = 400 / 10
v = 40 m/s
Para calcular a aceleração nessa parte do trajeto, podemos utilizar a seguinte equação do movimento retilíneo uniformemente acelerado:
v = u + a * t
onde v é a velocidade final, u é a velocidade inicial, a é a aceleração e t é o tempo. Como a velocidade inicial é a velocidade resultante no final da primeira parte do trajeto AB, temos:
v = 40 = 104,72 + a * 10
a ≈ -6,47 m/s^2
A aceleração imprimida em BC é aproximadamente -6,47 m/s^2. O sinal negativo indica que a aceleração é no sentido oposto ao movimento do veículo.
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Guest12345678
Dá pra calcular a velocidade em B usando a fórmula de Torricelli: v^2 = 0 + 2 * a * 2πr .
Guest12345678
"Podemos calcular a velocidade média utilizando a fórmula: v = d / t" O trajeto tem aceleração, então não dá pra usar essa fórmula do MRU.
Lista de comentários
Para resolver o problema, vamos dividir em duas partes: a primeira parte do trajeto (AB) e a segunda parte do trajeto (BC).
Na primeira parte do trajeto (AB), sabemos que a velocidade angular é π/6 rad/s. Podemos relacionar a velocidade angular com a velocidade tangencial utilizando a fórmula:
v = ω * r
onde v é a velocidade tangencial, ω é a velocidade angular e r é o raio da curva. Substituindo os valores conhecidos, temos:
v = (π/6) * 200
v ≈ 104,72 m/s
Agora, vamos calcular a aceleração nessa parte do trajeto utilizando a seguinte equação do movimento circular:
v^2 = u^2 + 2 * a * d
onde v é a velocidade final, u é a velocidade inicial, a é a aceleração e d é a distância percorrida. Como o carro parte do repouso em A, a velocidade inicial é zero. A distância percorrida na metade do percurso AB é metade do comprimento da circunferência, ou seja, π * r. Substituindo os valores conhecidos, temos:
(104,72)^2 = 0 + 2 * a * (π * 200)
a ≈ 1,663 m/s^2
Agora, vamos para a segunda parte do trajeto (BC). Sabemos que o comprimento do trecho retilíneo BC é 400 m, e o tempo para percorrê-lo é 10 segundos. Podemos calcular a velocidade média utilizando a fórmula:
v = d / t
onde v é a velocidade média, d é a distância percorrida e t é o tempo. Substituindo os valores conhecidos, temos:
v = 400 / 10
v = 40 m/s
Para calcular a aceleração nessa parte do trajeto, podemos utilizar a seguinte equação do movimento retilíneo uniformemente acelerado:
v = u + a * t
onde v é a velocidade final, u é a velocidade inicial, a é a aceleração e t é o tempo. Como a velocidade inicial é a velocidade resultante no final da primeira parte do trajeto AB, temos:
v = 40 = 104,72 + a * 10
a ≈ -6,47 m/s^2
A aceleração imprimida em BC é aproximadamente -6,47 m/s^2. O sinal negativo indica que a aceleração é no sentido oposto ao movimento do veículo.
O trajeto tem aceleração, então não dá pra usar essa fórmula do MRU.