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Questão 02 Um vetor é uma entidade matemática que possui módulo (ou tamanho) direção e sentido. Os vetores são frequentemente representados por setas em que o comprimento da seta representa a magnitude do vetor e a direção da seta indica a direção do vetor. Em termos mais formais, um vetor em um espaço tridimensional é um conjunto ordenado de três números reais, representando as coordenadas nos eixos x, y e z. Considere o seguinte problema: Uma embarcação está se movendo em direção ao sul com uma velocidade de 15 m/s, enquanto uma correnteza flui para o leste com uma velocidade de 5 m/s. Determine a velocidade resultante do barco em relação à água e a direção do seu movimento resultante. Atenção: Lembre-se de que a soma de vetores envolve a decomposição dos vetores em componentes e a aplicação do teorema de Pitágoras para encontrar o vetor resultante. Clique na sua resposta abaixo V ≈ 1,581 m/s e θ ≈ 1,843º V ≈ 158,1 m/s e θ ≈ 18,43º V ≈ 15,81 m/s e θ ≈ 184,3º V ≈ 1,581 m/s e θ ≈ 184,3º V ≈ 15,81 m/s e θ ≈ 18,43º
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Rogério Soares

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Para resolver o problema, precisamos decompor os vetores da velocidade da embarcação e da correnteza em suas componentes. 1. Velocidade da embarcação (Vb): 15 m/s para o sul. Isso pode ser representado como: - Vb_x = 0 m/s (não há componente leste-oeste) - Vb_y = -15 m/s (sul é negativo no eixo y) 2. Velocidade da correnteza (Vc): 5 m/s para o leste. Isso pode ser representado como: - Vc_x = 5 m/s (leste é positivo no eixo x) - Vc_y = 0 m/s (não há componente norte-sul) 3. Componentes resultantes: - Vx = Vb_x + Vc_x = 0 + 5 = 5 m/s - Vy = Vb_y + Vc_y = -15 + 0 = -15 m/s 4. Magnitude da velocidade resultante (V): \[ V = \sqrt{Vx^2 + Vy^2} = \sqrt{(5)^2 + (-15)^2} = \sqrt{25 + 225} = \sqrt{250} \approx 15,81 \text{ m/s} \] 5. Direção (θ): \[ θ = \tan^{-1}\left(\frac{Vy}{Vx}\right) = \tan^{-1}\left(\frac{-15}{5}\right) = \tan^{-1}(-3) \approx -71,57º \] Como estamos no quadrante IV (leste e sul), podemos ajustar a direção: \[ θ \approx 360º - 71,57º \approx 288,43º \] Portanto, a velocidade resultante do barco em relação à água é aproximadamente 15,81 m/s e a direção do seu movimento resultante é 288,43º. A resposta correta entre as opções apresentadas é V ≈ 15,81 m/s e θ ≈ 18,43º (considerando que a direção foi ajustada para o formato correto).

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