Um carro estava se aproximando de um semáforo com velocidade constante
. Ao notar que o sinal está vermelho o motorista deve acionar o freio para desacelerar. Se ele desacelerar com aceleração constante de módulo
, a distância máxima
na qual o motorista deve acionar o freio para não ultrapassar o sinal vermelho é dada por:
(a)
(b)
(c)
(d)
(e)
(a)
(b)
(c)
(d)
(e)
Passo 1
O enunciado diz que um carro se aproxima de um semáforo com velocidade constante
e, ao ver o sinal vermelho, freia com aceleração constante de módulo
. Queremos a distância máxima
para que ele pare exatamente antes do sinal. O conteúdo aqui é cinemática de movimento uniformemente variado (MUV), e vamos usar a relação que liga velocidades, aceleração e deslocamento sem envolver o tempo.
Passo 2
Na cinemática MUV temos a equação de Torricelli:
Aqui
é a velocidade inicial,
a velocidade final (parada),
é a aceleração (negativa porque desacelera) e
é o deslocamento até parar. Substituindo:
Passo 3
Reorganizando a equação acima:
Resposta
(d)