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SEMANA 1 – AULAS 1 A 4 - EXERCÍCIO 4 As posições ocupadas por um projétil lançado da origem do referencial, conforme esquema abaixo é dado pelas equações x = 60.t e y = 80.t – 5t² onde x e y são expressos em metro e t em segundos. a. Qual a posição do projétil no instante t = 0 s? Aplicando o tempo t = 0 na equação e posição do projetil tem-se: 𝓻(𝒕) = 𝔁(𝒕) + 𝔂(𝒕) 𝓻(𝒕) = (𝟔𝟎𝒕) 𝒊 →+(𝟖𝟎𝒕 − 𝟓𝒕𝟐) 𝒋 → 𝓻(𝒕) = (𝟔𝟎 ∗ 𝟎) 𝒊 →+[(𝟖𝟎 ∗ 𝟎) − (𝟓 ∗ 𝟎𝟐)] 𝒋 → 𝓻(𝒕) = 𝟎 A posição é o ponto P0(0,0) que é a origem do Plano Cartesiano. b. Em que instante t o projétil passa pelo ponto P? P0(x) = 80.t – 5t² = 0 -5t*(t-16) = 0 Então: (t-16) = 0 t = 16s Passa pelo ponto P(16,0) em 16 segundos. c. Se o projétil atinge o ponto Q (solo) em t = 20 s, quais as coordenadas deste ponto? P20(X) = 80*20-5(20) 2 = -400 P20(Y) = 60*20 = 1200 Então PQ(1200 -400) d. Qual a distância entre a origem e o ponto Q? A distância do Ponto de Origem (0,0) ao Ponto Q(1200, -400) é de 1264,91m. Solução: a2 = b2 + c2 a2 = (1200)2 + (-400)2 a2 = 1264,91 EXERCÍCIO 14 Uma partícula desloca‐se ao longo do eixo 0x cujas posições são descritas pela função horária: x = 2t² + 10t + 20 (s; m). (a)Esboçar o gráfico cartesiano x X t ( valores de x no eixo das ordenadas e os valores de t no eixo das abscissas). Análise do gráfico: o tempo começa em zero e, quando t = 0, o gráfico inicia em 20 no eixo das ordenadas. Portanto a posição inicial é x = 20, a parte do gráfico em que t é negativo deve ser desconsiderada, pois o tempo nunca é negativo.·. b) Determinar a equação horária da velocidade da partícula e representá‐la num gráfico v X t. 2t² + 10t + 20 𝑺 = 𝟐𝒕𝟐 + 𝟏𝟎𝒕𝟏 + 𝟐𝟎𝒕𝟎 𝑽 = 𝟐(𝟐𝒕𝟐−𝟏)𝟏(𝟏𝟎𝒕𝟏−𝟏)𝟎(𝟐𝟎𝒕𝟎−𝟏) 𝑽 = 𝟐(𝟐𝒕𝟏)𝟏(𝟏𝟎𝒕𝟎) 𝑽 = 𝟒𝒕 + 𝟏(𝟏𝟎𝟏) 𝑽 = 𝟒𝒕 + 𝟏𝟎m/s Análise do gráfico: o tempo começa em zero e, quando t = 0, o gráfico inicia em 10 no eixo das ordenadas. Portanto a velocidade inicial é 𝜐 = 10.·. c) Determinar a equação horária da aceleração da partícula e esboçar o gráfico a X t. a=V(t2-t1) / (t2-t1) a=4m/s2 Análise do gráfico: o tempo a ser considerado é somente positivo, portanto a parte do gráfico em que as abcissas são negativas deve ser desconsiderada. A aceleração é a = 4 m/s2 Positivo e a partir de t = 0 d) O movimento é uniforme ou uniformemente acelerado? O movimento é uniformemente acelerado: a=4m/s 2 .
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