Um atleta nada o comprimento
de uma piscina em um tempo
e volta à posição inicial em um tempo
. Se ele inicialmente nada na posição
positiva, determine simbolicamente as velocidades médias em o percurso completo.
Passo 1
Beleza, o enunciado diz que um atleta nada o comprimento
da piscina em um tempo
e depois volta até o ponto de partida em um tempo
. A gente precisa achar, simbolicamente, as velocidades médias no percurso completo.
Conteúdo: cinemática básica — definições de velocidade média vetorial e velocidade média escalar.
O que vamos usar:
Conteúdo: cinemática básica — definições de velocidade média vetorial e velocidade média escalar.
O que vamos usar:
- Velocidade média vetorial:
. - Velocidade média escalar (speed médio):
.
Passo 2
Primeiro, desmonta a parada da velocidade média vetorial.
– Deslocamento : ele sai do ponto inicial, vai até o fim, e volta pro mesmo lugar. No fim, o ponto de chegada é igual ao de partida, então
.
– Tempo total .
Logo,
– Deslocamento
– Tempo total
Logo,
Ou seja, a velocidade média vetorial no percurso completo é zero porque não houve mudança líquida de posição.
Passo 3
Agora a velocidade média escalar (que chama de “speed médio”):
– Distância total percorrida: vai até o fundo e mais
na volta, somando
.
– Tempo total: de novo, .
Então
– Distância total percorrida: vai
– Tempo total: de novo,
Então
Resposta
Velocidade média vetorial:
Velocidade média escalar:
$\displaystyle v_{\rm esc} = \frac{2L}{t_{1} + t_{q}},. $
$\displaystyle v_{\rm esc} = \frac{2L}{t_{1} + t_{q}},. $