Física I(MRUV) Movimento Uniformemente Variado Tópico resolvido

Mecânica: Estática e Dinâmica

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mpaulamamede
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(MRUV) Movimento Uniformemente Variado

Mensagem não lida por mpaulamamede »

Um motorista alcoolizado está dirigindo um carro, em trajetória retilínea, com velocidade escalar de 180km/h, quando vê um obstáculo à sua frente.

Desde a visão do perigo até imobilizar o carro, o intervalo de tempo foi de 11,0s e a distância percorrida foi de 300m.

Admita que, durante a freada, o movimento do carro foi uniformemente variado.
Seja T o tempo de reação do motorista (intervalo de tempo entre a visão do perigo e o ato de acionar os freios) e "a" o módulo da aceleração durante a freada.
Os valores de T e a são dados por:
Resposta

T= 1,0s a= 5m/s^2

Editado pela última vez por mpaulamamede em 18 Ago 2014, 21:25, em um total de 2 vezes.
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PedroCunha
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Ago 2014 18 22:03

Re: (MRUV) Movimento Uniformemente Variado

Mensagem não lida por PedroCunha »

Olá.

Vamos primeiro converter a velocidade dada para m/s:

[tex3]180km/h = \frac{180}{3,6}m/s = 50m/s[/tex3]

Ele levou 11,0s para imobilizar o carro e percorreu 300m durante este tempo. No entanto, note que ele levou um certo tempo para começar a frear. Seja [tex3]t_1[/tex3] esse tempo. Montando o gráfico da velocidade versus o tempo:
grafico vel.png
grafico vel.png (3.59 KiB) Exibido 3989 vezes
A distância percorrida é dada pela área sobre o gráfico:

[tex3]50 \cdot t_1 + \frac{50 \cdot (11-t_1)}{2} = 300 \therefore 50t_1 + 275 - 25t_1 = 300 \therefore 25t_1 = 25 \\\\ \Leftrightarrow t_1 = 1s[/tex3]

Assim, [tex3]v_f = v_0 + a \cdot t \therefore 0 = 50 + a \cdot (11-1) \therefore a = -5m/s^2 \Leftrightarrow |a| = 5m/s^2[/tex3] .

Att.,
Pedro

Editado pela última vez por caju em 04 Jun 2019, 11:27, em um total de 2 vezes.
Razão: tex --> tex3
"Por céus e mares eu andei, vi um poeta e vi um rei, na esperança de saber o que é o amor..."
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nopz
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Re: (MRUV) Movimento Uniformemente Variado

Mensagem não lida por nopz »

Como resolver sem ser pelo cálculo da área do gráfico? Qual interpretação se deve ter para chegar ao resultado?
Editado pela última vez por nopz em 04 Jun 2019, 11:22, em um total de 1 vez.
Movido de Ensino Médio para Física I em 04 Jun 2019, 12:36 por ALDRIN

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nopz
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Re: (MRUV) Movimento Uniformemente Variado

Mensagem não lida por nopz »

Alguém ajuda por favor.
Augustus
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Jun 2019 29 00:55

Re: (MRUV) Movimento Uniformemente Variado

Mensagem não lida por Augustus »

Eu resolvi dessa forma:

Vamos chamar de [tex3]d_a[/tex3] a distância percorrida entre a visão do obstáculo e o ato de acionar os freios; [tex3]d_b[/tex3] a distância percorrida do momento em que os freios foram acionados até a parada do carro

Vamos chamar de [tex3]t[/tex3] o intervalo de tempo do momento em que os freios foram acionados até a parada do carro

[tex3]d_a+d_b=300[/tex3]
[tex3]T+t=11[/tex3]

O carro estava em MRU e só foi desacelerar após [tex3]T[/tex3] segundos, ou seja, no intervalo [tex3]T[/tex3] o carro continuo em MRU, com a velocidade 50 m/s. Portanto, [tex3]d_a[/tex3] pode ser calculada por:
[tex3]\frac {d_a}{T}=50[/tex3]
[tex3]{d_a}=50T[/tex3]

Quando os freios são acionados, o carro vai percorrer [tex3]d_b[/tex3] até parar:
[tex3]0^{2}=50^{2}-2.a.d_b[/tex3]
[tex3]2500=2.a.d_b[/tex3]
[tex3]\frac {2500}{2.d_b}=a[/tex3]


Bem como:
[tex3]0=50-a.t[/tex3]
[tex3]50=a.t[/tex3]
[tex3]\frac {50}{t}=a[/tex3]

Substituindo o valor de [tex3]a[/tex3] na equação anterior
[tex3]\frac {2500}{2.d_b}=\frac {50}{t}[/tex3]
[tex3]d_b=25t[/tex3]

[tex3]50T+25t=300[/tex3]
[tex3]T+t=11[/tex3]

[tex3]T=11-t[/tex3]

[tex3]50(11-t)+25t=300[/tex3]
[tex3]550-50t+25t=300[/tex3]
[tex3]250=25t[/tex3]
[tex3]t=10[/tex3]

Logo, [tex3]T=1s[/tex3] e [tex3]a=5 m/s[/tex3]

Editado pela última vez por Augustus em 29 Jun 2019, 00:57, em um total de 1 vez.
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