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Gabarito

1- Um móvel percorre a terça parte de um percurso com velocidade média de 20 m/s e o restante com velocidade média de 10 m/s. Calcule a velocidade média em todo o percurso.

R: Como não é fornecido o valor numérico da distância, vamos chamar a terça parte de x. Consequentemente, a parte restante corresponde a duas terças partes, ou seja, 2x, e o trecho total valerá 3x.

Da definição de velocidade média:




No 1º trecho:        No 2º trecho:

Portanto:










2- Duas partículas A e B movimentam-se com velocidades constantes sobre uma régua graduada em centímetros. As posições e as velocidades das partículas no instante em que o cronômetro foi acionado (isto é, no instante t0 = 0) estão indicadas na figura:


a) Qual é o espaço inicial e qual a velocidade de cada partícula?
partícula A            partícula B

          
 

b) Escreva as equações horárias dos espaços para cada partícula.


escrevemos:

para a partícula A:  SA = 10 + 5 . t (S → cm; t → s)

para a partícula B:  SB = 14 + 3 . t (S → cm; t → s)


c) Em que instante a partícula A encontra a partícula B?

SA = SB
10 + 5 . t = 14 + 3 . t
- 3 t + 5 . t = 14 - 10
2 t = 4
t = 2 s

d) Em que posição da régua ocorre esse encontro?

SA = 10 + 5 . t = 10 + 5 . 2 = 20 cm
SB = 14 + 3 . t = 14 + 3 . 2 = 20 cm


e) Represente num mesmo diagrama os gráficos S x t de cada partícula, indicando a posição do encontro.

















3- Duas partículas A e B deslocam-se numa mesma trajetória, partindo da mesma posição. A partícula A apresenta movimento uniforme de velocidade 20 cm/s e a B tem movimento uniformemente variado de aceleração 4,0 m/s². Se A parte 5,0s antes de B e B estava inicialmente parada, pergunta-se:

a) Em que instante a partícula B alcança A?

R: Para determinar onde (S) e quando (t) B alcança A, vamos primeiramente desenhar uma trajetória indicando as condições iniciais que serão introduzidas nas equações horárias dos espaços de cada uma das partículas. Assim:



Como A saiu 5,0s antes de B, o espaço inicial de A (no instante em que B inicia seu movimento) vale:

Assim:











No encontro:

















Portanto, B alcança A aproximadamente 13,5s após a partida de B.

b) Qual é a posição em que A é alcançada por B?
R: A posição do encontro é determinada substituindo-se o instante obtido em uma das duas equações (ou em ambas, para poder conferir o resultado). Assim:






c) Qual é a velocidade de B ao alcançar A?
R: A equação horária da velocidade de B será:






Ao alcançar A, a velocidade de B vale aproximadamente 54 cm/s.


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