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2.12 Sueli está dirigindo um carro em um trecho retilíneo de uma estrada. No instante t = 0 s, quando o carro está se movendo a 10 m/s no sentido p...

2.12 Sueli está dirigindo um carro em um trecho retilíneo de uma estrada. No instante t = 0 s, quando o carro está se movendo a 10 m/s no sentido positivo do eixo Ox, ela passa por um poste de sinalização a uma distância x = 50 m. Sua aceleração é dada por: a = 2,0 – 0,10t a. Deduza uma expressão para a posição x(t) e a velocidade v(t) em função do tempo. (Resposta: v(t) = 10 + 2,0t − 1/2*0,10t^2; x(t) = 50 + 10t + 1/2*2,0t^2 − 1/6*0,10t^3) b. Qual é o instante em que sua velocidade atinge o valor máximo? (Resposta: t = 20 s) c. Qual é essa velocidade máxima? (Resposta: v = 30 m/s) d. Onde está o carrinho quando a velocidade atinge o valor máximo? (Resposta: x = 517 m)

Essa pergunta também está no material:

FISICA GERAL I - Lista de Exercícios 2 - Movimento em uma  dimensão
7 pág.

Física Geral I Universidade Federal do ParáUniversidade Federal do Pará

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Para resolver esse problema, podemos usar as equações da cinemática. A aceleração é dada por a = 2,0 – 0,10t. Para encontrar a velocidade em função do tempo, integramos a aceleração em relação ao tempo, o que nos dá a velocidade v(t) = 10 + 2,0t − 1/2*0,10t^2. Para encontrar a posição em função do tempo, integramos a velocidade em relação ao tempo, o que nos dá a posição x(t) = 50 + 10t + 1/2*2,0t^2 − 1/6*0,10t^3. Agora, para encontrar o instante em que a velocidade atinge o valor máximo, podemos derivar a equação da velocidade em relação ao tempo e igualar a zero para encontrar o valor de t. Fazendo isso, obtemos t = 20 s. A velocidade máxima pode ser encontrada substituindo t = 20 s na equação da velocidade, o que nos dá v = 30 m/s. Para encontrar onde o carro está quando a velocidade atinge o valor máximo, podemos substituir t = 20 s na equação da posição, o que nos dá x = 517 m.

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