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Médio (Velocidade média (Movimento Uniforme
Mackenzie-SP
Da carroceria de um caminhão carregado com areia, pinga água à razão constante de 90 gotas por minuto. Observando que a distância entre as marcas dessas gotas na superfície plana da rua é constante e igual a 10 m , podemos afirmar que a velocidade escalar do caminhão é de:
A)
B)
C)
D)
E)
A)
B)
C)
D)
E)
Passo 1
O enunciado dá as seguintes informações e pede uma coisa:
- Informação 1: pinga água à razão de
gotas por minuto. - Informação 2: a distância entre marcas consecutivas (entre gotas sucessivas) na rua é constante e igual a
m. - Pergunta: qual é a velocidade escalar do caminhão? (Escolher entre as alternativas A–E.)
Passo 2
Interpretar o significado físico da taxa de gotas:
gotas por minuto é a frequência com que as gotas caem, isto é, o número de gotas por unidade de tempo. Para trabalhar com unidades do Sistema Internacional convém converter para gotas por segundo.
Calcular a frequência em gotas por segundo:
Passo 3
Encontrar o intervalo de tempo entre duas gotas consecutivas (período). A relação entre frequência
e período
é:
onde
é o tempo (em segundos) entre gotas consecutivas e
é a frequência (gotas por segundo).
Calcular
:
Passo 4
Entender a relação entre espaçamento das marcas e velocidade: se o caminhão se move com velocidade escalar constante
, em cada intervalo de tempo
o caminhão percorre uma distância igual ao espaçamento entre marcas. Em movimento uniforme (velocidade escalar constante) vale a fórmula
onde
é a distância percorrida e
é o tempo gasto.
Aqui
(distância entre marcas) e
(tempo entre gotas).
Passo 5
Aplicar a fórmula para obter a velocidade:
Passo 6
Concluir e relacionar com as alternativas: o cálculo dá
, que corresponde à alternativa C.
Resposta
C)