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Colégio Objetivo
Considere um veículo percorrendo uma trajetória curvilínea. Em um determinado instante de tempo, suas acelerações tangencial e normal são, respectivamente, at = 5 m/s² e an = 5 m/s². Nesse instante de tempo, o veículo possui aceleração total com módulo e ângulo com a tangente à trajetória dados por

(A) 2√2 m/s² e 30°
(B) 2√5 m/s² e 30°
(C) 2√5 m/s² e 45°
(D) 5√2 m/s² e 45°
(E) 5√2 m/s² e 60°
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Para determinar a aceleração total e o ângulo com a tangente à trajetória, precisamos usar as acelerações tangencial e normal. As acelerações são dadas por: - \( a_t = 5 \, m/s² \) (aceleração tangencial) - \( a_n = 5 \, m/s² \) (aceleração normal) A aceleração total \( a \) pode ser calculada usando o teorema de Pitágoras, já que as acelerações tangencial e normal são perpendiculares: \[ a = \sqrt{a_t^2 + a_n^2} = \sqrt{(5)^2 + (5)^2} = \sqrt{25 + 25} = \sqrt{50} = 5\sqrt{2} \, m/s² \] Agora, para encontrar o ângulo \( \theta \) com a tangente à trajetória, usamos a tangente do ângulo: \[ \tan(\theta) = \frac{a_n}{a_t} = \frac{5}{5} = 1 \] Isso implica que \( \theta = 45° \). Portanto, a aceleração total tem módulo \( 5\sqrt{2} \, m/s² \) e o ângulo com a tangente à trajetória é \( 45° \). A alternativa correta é: (D) 5√2 m/s² e 45°.

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