Um carro com massa de 1357 kg está viajando a
, quando o motorista vê um cachorro correndo na rua. Ele pisa no freio e o carro sofre uma desaceleração constante de
.
Qual é o momento linear do carro após 15 segundos?
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Passo 1
Vou listar claramente o que o enunciado nos dá e o que pede:
- Massa do carro:
. - Velocidade inicial:
. - Desaceleração (constante):
(o carro está freando). - Tempo decorrido:
.
O enunciado pede o momento linear do carro apóssegundos (isto é, o impulso linear ou quantidade de movimento nesse instante).
Passo 2
Definição e fórmula que vamos usar: momento linear (quantidade de movimento) é
onde:
-
é o momento linear em , -
é a massa em , -
é a velocidade em no instante considerado.
Para encontrarapós s precisamos primeiro calcular a velocidade do carro nesse instante.
Passo 3
Equação do movimento com aceleração constante que iremos usar:
onde:
-
é a velocidade final (em ), -
é a velocidade inicial (em ), -
é a aceleração (em ), -
é o tempo (em ).
A desaceleração significa que a aceleração é negativa no sentido do movimento, então usaremosou subtrairemos de .
Passo 4
Converter
de
para
. A conversão é
. Então:
Passo 5
Calcular a velocidade após
usando a fórmula do Passo 3:
Interpretação rápida: o carro ainda se move para frente, só que mais devagar.
Passo 6
Agora calculamos o momento linear usando
. Vamos fazer a conta passo a passo para não escapar nada:
Calcule em partes:
Logo
.
Passo 7
Comentário motivador rápido: tudo que fizemos aqui é só aplicar conversão de unidades, a fórmula da velocidade com aceleração constante e a definição de momento linear. Está certinho — bom trabalho!