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Um motociclista se dirige para leste ao longo de uma cidade do Estado de São Paulo e acelera a moto depois de passar pela placa que indica os limites da cidade. Sua aceleração é constante e igual a 4,0 m/s2. No instante t = 0 ele está a 5 m a leste do sinal, movendo-se para leste a 15 m/s.
a) Determine a sua posição para t = 2 s; b) Determine a sua velocidade para t = 2 s; c) Onde está o motociclista quando sua velocidade é de 25 m/s?
A (a) 43 m (b) 39 m/s (c) 55 m
B (a) 43 m (b) 23 m/s (c) 55 m
C (a) 43 m (b) 23 m/s (c) 79 m
D (a) 43 m (b) 23 m/s (c) 65 m
E (a) 53 m (b) 23 m/s (c) 50 m
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Aprendendo com Desafios

há 7 meses

Respostas

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há 7 meses

Vamos resolver a questão passo a passo. a) Posição para t = 2 s: A fórmula para a posição em movimento uniformemente acelerado é: \[ s = s_0 + v_0 t + \frac{1}{2} a t^2 \] onde: - \( s_0 = 5 \) m (posição inicial) - \( v_0 = 15 \) m/s (velocidade inicial) - \( a = 4 \) m/s² (aceleração) - \( t = 2 \) s Substituindo os valores: \[ s = 5 + 15 \cdot 2 + \frac{1}{2} \cdot 4 \cdot (2^2) \] \[ s = 5 + 30 + \frac{1}{2} \cdot 4 \cdot 4 \] \[ s = 5 + 30 + 8 \] \[ s = 43 \text{ m} \] b) Velocidade para t = 2 s: A fórmula para a velocidade em movimento uniformemente acelerado é: \[ v = v_0 + a t \] Substituindo os valores: \[ v = 15 + 4 \cdot 2 \] \[ v = 15 + 8 \] \[ v = 23 \text{ m/s} \] c) Onde está o motociclista quando sua velocidade é de 25 m/s? Usamos a fórmula da velocidade: \[ v = v_0 + a t \] Substituindo para encontrar \( t \): \[ 25 = 15 + 4t \] \[ 10 = 4t \] \[ t = 2.5 \text{ s} \] Agora, substituímos \( t = 2.5 \) s na fórmula da posição: \[ s = 5 + 15 \cdot 2.5 + \frac{1}{2} \cdot 4 \cdot (2.5^2) \] \[ s = 5 + 37.5 + \frac{1}{2} \cdot 4 \cdot 6.25 \] \[ s = 5 + 37.5 + 12.5 \] \[ s = 55 \text{ m} \] Agora, vamos analisar as alternativas: A) (a) 43 m (b) 39 m/s (c) 55 m B) (a) 43 m (b) 23 m/s (c) 55 m C) (a) 43 m (b) 23 m/s (c) 79 m D) (a) 43 m (b) 23 m/s (c) 65 m E) (a) 53 m (b) 23 m/s (c) 50 m A resposta correta é a alternativa B: (a) 43 m (b) 23 m/s (c) 55 m.

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