22
Física para Cientistas e Engenheiros - Volume 1

Exercícios resolvidos: Física para Cientistas e Engenheiros - Volume 1

Gene Mosca, Paul Allen Tipler IBSN: 9788521617105

Elaborado por professores e especialistas

Passo 1 de 6keyboard_arrow_downkeyboard_arrow_up

O objetivo do exercício é representar vetores velocidade instantânea durante a parte descendente de um voo, para assim estimar a orientação do vetor aceleração. Para isso iremos utilizar os conceitos de velocidade e aceleração.

A única informação dada pelo exemplo referência é de que o lançamento foi feito com ângulo de 60° acima da horizontal.

Acompanhe!

Passo 2 de 6keyboard_arrow_downkeyboard_arrow_up

O primeiro passo para a solução é a representação do movimento descrito por meio de um diagrama. A Figura 1 representa diferentes instantes deste movimento de descida do aluno que foi atirado pelo canhão de circo.

Imagem 1

Figura 1 – Diagrama representativo do movimento descendente do voo.

Passo 3 de 6keyboard_arrow_downkeyboard_arrow_up

Na Figura 1, já foram representados também os vetores velocidade de cada instante. Para prosseguirmos, vamos observar a definição de aceleração média, dada pela Equação 1.

......()

Ou seja, é dado pela razão entre a variação de velocidade e a variação de tempo, porém variação de tempo não é um vetor, apenas a variação de velocidade.

Passo 4 de 6keyboard_arrow_downkeyboard_arrow_up

A orientação do vetor aceleração pode ser estimada então se soubermos a orientação do vetor variação velocidade. Sabe como vamos descobrir esse item?

Para isso, iremos selecionar dois instantes diferentes, 2 e 4, e representar vetorialmente os dois, partindo do mesmo ponto de origem.

Passo 5 de 6keyboard_arrow_downkeyboard_arrow_up

Após isso, um vetor que une os dois é traçado, o que por sua vez representa a variação de velocidade, conforme representado pela Figura 2.

Imagem 2

Figura 2 – Representação do vetor variação velocidade entre os instantes 2 e 4 do movimento descrito.

Passo 6 de 6keyboard_arrow_downkeyboard_arrow_up

E desta maneira, a aceleração segue a orientação do vetor variação de velocidade, o corpo sofre aceleração durante a descida, ao contrário do que observado no momento de ascensão. Podemos então concluir que a orientação do vetor aceleração é ao sul, e representado pela Figura 3.

Figura 3 – Representação do vetor aceleração referente ao movimento de descida do aluno atirado pelo canhão de circo.

Navegar por capítulo