Um motorista não sabe o caminho para uma cidade. Ele resolve ficar parado na estrada esperando passar um ônibus para aquele destino. Quando finalmente isso acontece, o ônibus passa e mantém velocidade constante de 72,0 km/h. O motorista entra no carro e, 75,0 s depois de o ônibus passar, parte atrás dele com aceleração constante de 2,00 m.s-2 . Qual é, aproximadamente, em metros, a distância percorrida pelo carro até alcançar o ônibus?
Após 75s o ônibus estará a 1500ms=so+vts=0+20.75 = 1500m
Logo,a partir desse ponto e sabendo que a velocidade é 20m/s, a função para a posição do ônibus é:
s=1500+20t
O carro parte o repouso e tem aceleração igual a 2m/s², logo, a função que define a posição do carro é:
s=so+vot+at²/2 (so=0, vo=0 e a=2), por isso
s=t²
O ponto que eles se encontrarão será exatamente o ponto em que essas 2 funções possuem a mesma imagem, ou seja, quando as posições (s) forem iguais, logo:
t²=1500+20t, que é igual a: t²-20t-1500
resolvendo a equação, encontramos t1=50s e t2=-30s(não existe tempo negativo, por isso t2 está descartada).
substituindo t1 na função da posição do carro ou do ônibus, descobrimos que dá 2500m, Espero ter ajudado!
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