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Uma partícula se desloca em linha reta e tem sua aceleração dada por ?=(2+10?)ms2?, com ? em segundos. Supondo que no instante ?=0 s a sua velocidade instantânea é zero, qual será sua velocidade e seu deslocamento em ??=3 s?
a. 51 m/s e 54 m
b. 54 m/s e 51 m
c. 24 m/s e 17 m
d. 33 m/s e 24 m
e. 59 m/s e 77 m
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Desvendando com Questões

há 5 dias

Respostas

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há 5 dias

Para resolver essa questão, precisamos calcular a velocidade e o deslocamento da partícula em \( t = 3 \) s, dado que a aceleração é \( a(t) = 2 + 10t \) m/s² e a velocidade inicial é zero. 1. Encontrar a velocidade: A aceleração é a derivada da velocidade em relação ao tempo, então podemos integrar a função de aceleração para encontrar a velocidade. \[ v(t) = \int a(t) \, dt = \int (2 + 10t) \, dt = 2t + 5t^2 + C \] Como a velocidade inicial \( v(0) = 0 \), temos \( C = 0 \). Portanto: \[ v(t) = 2t + 5t^2 \] Agora, substituímos \( t = 3 \): \[ v(3) = 2(3) + 5(3^2) = 6 + 5(9) = 6 + 45 = 51 \, \text{m/s} \] 2. Encontrar o deslocamento: O deslocamento é a integral da velocidade: \[ s(t) = \int v(t) \, dt = \int (2t + 5t^2) \, dt = t^2 + \frac{5}{3}t^3 + C \] Novamente, como o deslocamento inicial \( s(0) = 0 \), temos \( C = 0 \). Portanto: \[ s(t) = t^2 + \frac{5}{3}t^3 \] Agora, substituímos \( t = 3 \): \[ s(3) = (3^2) + \frac{5}{3}(3^3) = 9 + \frac{5}{3}(27) = 9 + 45 = 54 \, \text{m} \] Portanto, a velocidade em \( t = 3 \) s é 51 m/s e o deslocamento é 54 m. A alternativa correta é: a. 51 m/s e 54 m.

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