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94. Unicamp-SP Um automóvel trafega com velocidade constante de 12 m/s por uma avenida e se aproxima de um cruzamento onde há um semáforo com fisca...

94. Unicamp-SP Um automóvel trafega com velocidade constante de 12 m/s por uma avenida e se aproxima de um cruzamento onde há um semáforo com fiscalização eletrônica. Quando o automóvel se encontra a uma distância de 30 m do cruzamento, o sinal muda de verde para amarelo. O motorista deve decidir entre parar o carro antes de chegar ao cruzamento ou acelerar o carro e passar pelo cruzamento antes do sinal mudar para vermelho. Este sinal permanece amarelo por 2,2 s. O tempo de reação do motorista (tempo decorrido entre o momento em que o motorista vê a mudança de sinal e o momento em que realiza alguma ação) é 0,5 s.
a) Determine a mínima aceleração constante que o carro deve ter para parar antes de atingir o cruzamento e não ser multado.
b) Calcule a menor aceleração constante que o carro deve ter para passar pelo cruzamento sem ser multado.


a) Determine a mínima aceleração constante que o carro deve ter para parar antes de atingir o cruzamento e não ser multado.
b) Calcule a menor aceleração constante que o carro deve ter para passar pelo cruzamento sem ser multado.

Essa pergunta também está no material:

Banco de questões Física - Ensino Médio
337 pág.

Física Universidade Federal do Rio Grande do NorteUniversidade Federal do Rio Grande do Norte

Respostas

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a) Para que o carro pare antes de atingir o cruzamento, ele precisa ter uma aceleração negativa, ou seja, desacelerar. Para calcular a aceleração mínima necessária, podemos utilizar a equação de Torricelli: Vf² = Vi² + 2aΔx, onde Vf é a velocidade final (zero, já que o carro precisa parar), Vi é a velocidade inicial (12 m/s), a é a aceleração e Δx é a distância percorrida (30 m). Substituindo os valores, temos: 0² = 12² + 2a(30) 0 = 144 + 60a a = -2,4 m/s² Portanto, a aceleração mínima necessária para que o carro pare antes de atingir o cruzamento é de 2,4 m/s². b) Para que o carro passe pelo cruzamento antes do sinal ficar vermelho, ele precisa acelerar. Novamente, podemos utilizar a equação de Torricelli, mas agora com Vf sendo a velocidade máxima permitida (que não foi informada na questão), Vi sendo 12 m/s, a sendo a aceleração e Δx sendo a distância percorrida até o cruzamento (também não informada). Portanto, não é possível calcular a menor aceleração constante que o carro deve ter para passar pelo cruzamento sem ser multado com as informações fornecidas na questão.

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