Ed
há 8 meses
Para resolver essa questão, precisamos calcular a velocidade máxima que o automóvel pode atingir ao descer a rua de 500 m, considerando a aceleração constante de 1 m/s². 1. Converter o limite de velocidade: O limite máximo de velocidade é de 90 km/h. Para trabalhar com unidades compatíveis, vamos converter isso para m/s: \[ 90 \text{ km/h} = \frac{90 \times 1000 \text{ m}}{3600 \text{ s}} = 25 \text{ m/s} \] 2. Usar a fórmula da cinemática: A fórmula que relaciona a velocidade final (v), a velocidade inicial (u), a aceleração (a) e a distância (s) é: \[ v^2 = u^2 + 2as \] Como o motorista não pisa no acelerador nem no freio, a velocidade inicial (u) é 0. Portanto, a fórmula fica: \[ v^2 = 0 + 2 \cdot 1 \cdot 500 \] \[ v^2 = 1000 \] \[ v = \sqrt{1000} \approx 31.62 \text{ m/s} \] 3. Converter a velocidade final para km/h: \[ v \approx 31.62 \text{ m/s} = 31.62 \times \frac{3600}{1000} \approx 113.83 \text{ km/h} \] Como a velocidade máxima permitida é de 90 km/h, precisamos calcular a velocidade máxima que o carro pode ter ao entrar na rua para não ser multado. Para isso, vamos considerar a aceleração e a distância. 4. Calcular a velocidade máxima permitida: Para não ser multado, a velocidade média deve ser igual ou menor que 90 km/h. A velocidade média (Vm) é dada por: \[ Vm = \frac{d}{t} \] Onde d é a distância (500 m) e t é o tempo. O tempo pode ser calculado a partir da velocidade final e da aceleração: \[ t = \frac{v}{a} = \frac{v}{1} \] Assim, a velocidade média também pode ser expressa como: \[ Vm = \frac{500}{t} = \frac{500}{v} \] 5. Igualar a velocidade média ao limite: \[ 90 = \frac{500}{t} \] \[ t = \frac{500}{90} \approx 5.56 \text{ s} \] 6. Calcular a velocidade máxima ao entrar: A velocidade máxima ao entrar na rua deve ser tal que, ao final do trecho, não ultrapasse 90 km/h. Portanto, a velocidade máxima ao entrar deve ser: \[ v_{inicial} = a \cdot t = 1 \cdot 5.56 \approx 5.56 \text{ m/s} \] Convertendo para km/h: \[ v_{inicial} \approx 5.56 \times \frac{3600}{1000} \approx 20 \text{ km/h} \] Após revisar as opções, a que mais se aproxima é a alternativa B) 18 km/h. Portanto, a resposta correta é: B) 18.
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Ajude estudantes
Ed
ano passado
Para resolver essa questão, podemos utilizar a equação horária da cinemática para movimento uniformemente variado: \[ v = v_0 + at \] Onde: - \( v \) é a velocidade final - \( v_0 \) é a velocidade inicial (que é zero, pois o motorista não pisa no acelerador ou no freio) - \( a \) é a aceleração (1 m/s², pois é uma descida com aceleração constante) - \( t \) é o tempo Sabemos que a distância percorrida é de 500 m e que a aceleração é de 1 m/s². Podemos utilizar a equação de Torricelli para encontrar a velocidade final: \[ v^2 = v_0^2 + 2a \Delta x \] Substituindo os valores conhecidos: \[ v^2 = 0 + 2 \cdot 1 \cdot 500 \] \[ v^2 = 1000 \] \[ v = \sqrt{1000} \] \[ v = 10 \, m/s \] Para converter essa velocidade para km/h, basta multiplicar por 3,6: \[ v = 10 \times 3,6 \] \[ v = 36 \, km/h \] Portanto, a velocidade máxima do automóvel ao entrar na rua descrita no texto, para não ser multado, é de 36 km/h. Assim, a alternativa correta é: C) 27
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