Baixe o app para aproveitar ainda mais
Prévia do material em texto
Movimento uniformemente variado (MUV) Uma fabricante de automóveis deseja realizar testes para produção em larga escala de certo modelo de carro. Para isso, dispõe de uma pista retilínea e devidamente graduada em quilômetros. Considere que esse veículo descreve um movimento uniformemente acelerado em um trecho dessa pista. Suponha que, no instante inicial, t0=0t0=0, o automóvel estava na posição inicial S0S0e com uma velocidade inicial V0V0. No instante t1=15 t1=15 s, a equipe técnica observou que o veículo estava na posição 5,1875 km. Em seguida, anotaram a medida da posição e encontraram 5,45 km para t2=30 t2=30 s. Finalmente, para t3=60 t3=60 s, registraram que o veículo se encontrava na posição 6,2 km. De acordo com a situação descrita, encontre o polinômio interpolador de segundo grau que descreve aproximadamente a trajetória do automóvel, resolvendo o sistema obtido por meio de algum método de sua preferência. Dos resultados da Física, sabemos que, de fato, esse movimento é descrito por intermédio de uma função quadrática (MRUV). Assim, determine a posição inicial S_0, a velocidade inicial V_0 e a aceleração α do automóvel. Definições: t = tempo vₒ= velocidade inicial a = aceleração S = espaço final Sₒ = espaço inicial Dados: 𝑡1 = 15𝑠 ⃡ 𝑆1 = 5,1875 𝑘𝑚 / 5187,5 m ♦ 5187,5 = Sₒ + vₒ * 15 + ½ * a * 15² 𝑡2 = 30𝑠 ⃡ 𝑆2 = 5,45 𝑘𝑚 / 5450 m ♦ 5450 = Sₒ + vₒ * 30 + ½ * a * 30² 𝑡3 = 60𝑠 ⃡ 𝑆3 = 6,2 𝑘𝑚 / 6200 m ♦ 6200 = Sₒ + vₒ * 60 + ½ * a * 60² (x1-x2) (x1-x3) (x2-x1) (x2-x3) (x3-x1) (x1-x2) (15-30) (15-60) (30-15) (30-60) (60-15) (60-30) P 2(x) = 5187,5 . (x-x2) . (x-x3) + 5450 . (x-x1) . (x-x3) + 6200 . (x-x1) . (x-x2) P 2(x) = 5187,5 . (x-30) . (x-60) + 5450 . (x-15) . (x-60) + 6200 . (x-15) . (x-30) P 2(x) = 7,685185,5 X² - 691,6666X + 13833,33 – 12,1111 X² + 908,333 X – 10899,99 + 4,59259 X² - 206,6666 X + 2066,66 P 2(x) = 24,3888 X² - 1093,3333 x + 5000 Para t0 = 0 P 2(x) = 5000 m Portanto Sₒ = 5000 m 6200 = Sₒ + vₒ * 60 + ½ * a * 60² 6200 – 5000 = + vₒ * 60 + ½ * a * 1800 a = (1200-v60) / 1800 6200 = Sₒ + vₒ * 60 + ½ * a * 60² 6200 = Sₒ + vₒ * 60 + ½ * ((1200-v60) / 1800) * 60² vₒ = 1 m/s a = (1200-v60) / 1800 a = 0,6333 m/s² REFERÊNCIAS FÍSICA REVISÃO. Disponível em: https://www.ccrei.com.br/web3gestor/arquivos/82/%20revisao_fisica.pdf . Acesso em: 28/03/2021. HELERBROCK, R. Movimento uniformemente variado. Brasil Escola. Disponível em: https://brasilescola.uol.com.br/fisica/movimento-uniformemente-variado.htm. Acesso em: 28/03/2021. https://www.ccrei.com.br/web3gestor/arquivos/82/%20revisao_fisica.pdf https://brasilescola.uol.com.br/fisica/movimento-uniformemente-variado.htm
Compartilhar