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14. (Fgv 2006) Freqüentemente, quando estamos por passar sob um viaduto, observamos uma placa orientando o motorista para que comunique à polícia q...

14. (Fgv 2006) Freqüentemente, quando estamos por passar sob um viaduto, observamos uma placa orientando o motorista para que comunique à polícia qualquer atitude suspeita em cima do viaduto. O alerta serve para deixar o motorista atento a um tipo de assalto que tem se tornado comum e que segue um procedimento bastante elaborado. Contando que o motorista passe em determinado trecho da estrada com velocidade constante, um assaltante, sobre o viaduto, aguarda a passagem do párabrisa do carro por uma referência previamente marcada na estrada. Nesse momento, abandona em queda livre uma pedra que cai enquanto o carro se move para debaixo do viaduto. A pedra atinge o vidro do carro quebrando-o e forçando o motorista a parar no acostamento mais à frente, onde outro assaltante aguarda para realizar o furto.
Suponha que, em um desses assaltos, a pedra caia por 7,2 m antes de atingir o pára-brisa de um carro. Nessas condições, desprezando-se a resistência do ar e considerando a aceleração da gravidade 10 m/s£, a distância d da marca de referência, relativamente à trajetória vertical que a pedra realizará em sua queda, para um trecho de estrada onde os carros se movem com velocidade constante de 120 km/h, está a
a) 22 m.
b) 36 m.
c) 40 m.
d) 64 m.
e) 80 m.


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lista-de-queda-livre-e-lancamento
11 pág.

Física Universidade Estácio de Sá - EADUniversidade Estácio de Sá - EAD

💡 1 Resposta

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Para resolver esse problema, podemos utilizar a fórmula da queda livre: h = (1/2) * g * t^2 Onde: h é a altura da queda (7,2 m) g é a aceleração da gravidade (10 m/s²) t é o tempo de queda Sabemos que a velocidade do carro é de 120 km/h, o que equivale a 33,33 m/s. Como a pedra cai enquanto o carro se move para debaixo do viaduto, podemos considerar que o tempo de queda é o mesmo tempo que leva para o carro percorrer a distância d. Assim, podemos utilizar a fórmula da velocidade média: v = d / t Onde: v é a velocidade média (33,33 m/s) d é a distância da marca de referência t é o tempo de queda Isolando t na fórmula da velocidade média, temos: t = d / v Substituindo o valor de t na fórmula da queda livre, temos: h = (1/2) * g * (d / v)^2 Agora, podemos substituir os valores conhecidos e resolver a equação: 7,2 = (1/2) * 10 * (d / 33,33)^2 Multiplicando ambos os lados por 2: 14,4 = 10 * (d / 33,33)^2 Dividindo ambos os lados por 10: 1,44 = (d / 33,33)^2 Tomando a raiz quadrada de ambos os lados: 1,2 = d / 33,33 Multiplicando ambos os lados por 33,33: d = 1,2 * 33,33 d = 39,996 A distância d da marca de referência, relativamente à trajetória vertical que a pedra realizará em sua queda, é de aproximadamente 40 metros. Portanto, a alternativa correta é a letra c) 40 m.

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