Respostas
a)
Para que um móvel mude de sentido, ele precisa parar primeiro.
Um móvel está parado quando sua velocidade é igual a zero.
Derivando a função do movimanto dada, obteremos a função velocidade:
\(S' = V(t) = (2x3)t - 3 - 0 \\\\ V(t) = 6t - 3\)
Igualando a zero, obteremos o instante que o móvel para:
\(6t - 3 = 0 \\ 6t = 3 \\ t= 3/6 \\ \boxed{t = 0.5s} \)
b)
Para descobrirmos a posição que o móvel muda o sentido, basta substiruirmos na função S, o intante que o móvel parou:
\(S = 3x0,5^2 - 3x0.5 - 6 \\ S= 3x0.25 - 1,5 - 6 \\ S= 0.75 -7.5 \\ \boxed{S= -6.75m}\)
c)
Primeiramente, vamos passar \(108km/h\) para \(m/s\), dividindo por \(3.6\):
\(108km/h = 108/3.6 = 30m/s\)
Vamos agora, igualar a \(30\), a função velocidade, para descobrirmos qual instante o móvel estara a \(30m/s\):
\(V(t)= 6t - 3 \\ 30= 6t - 3 \\ 30+3= 6t \\ 33=6t \\ 33/6=t \\ {t= 5,5s}\)
Agora, substituimos \(t=5,5s\) na equação \(S\), para sabermos qual posição ele estará:
\(S=3x5.5^2 - 3x5.5 - 6 \\ S=3x30.25 - 16.5 - 6 \\ S= 90.75 - 10,5 \\ \boxed{S= 80.25m}\)
d)
Basta igualarmos a zero, a função \(S\):
\(3t^2 - 3t - 6 = 0\)
\(t = {3 \pm \sqrt{(-3)^2-4\cdot3\cdot (-6)} \over 2\cdot 3}\)
\(t = {3 \pm \sqrt{{81}} \over 6}\)
\(t = {3 \pm 9 \over 6}\)
\( t= -1s ~ (nao~ existe~ tempo~ negativo)\)
\(\boxed{t= 2s} \)
e)
Basta igualarmos a zero, a função \(S\):
\(3t^2 - 3t - 6 = 12 \\ 3t^2 - 3t -18 = 0\)
Para facilitar os cálculos, vamos colocar o \(3\) em evidencia:
\(3(t^2 - t - 6) = 0\)
\(t = {1 \pm \sqrt{(-1)^2-4\cdot 1\cdot(-6)} \over 2\cdot(1)}\)
\(t = {1\pm \sqrt{25} \over 2}\)
\(t = {1\pm 5 \over 2}\)
\( t= -2s ~ (nao~ existe~ tempo ~negativo)\)
\(\boxed{t= 3s}\)
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