Um carro percorre a trajetória de um ponto
até o ponto
em 2 segundos.
(a) Encontre o vetor deslocamento.
(b) Calcule a velocidade média do carro (
).
(a) Encontre o vetor deslocamento.
(b) Calcule a velocidade média do carro (
Passo 1
Vamos resumir o que a questão pede. Um carro se move do ponto
até o ponto
em 2 segundos. Precisamos resolver duas partes:
(a) Encontrar o vetor deslocamento.
(b) Calcular a velocidade média do carro, medida em metros por segundo (
).
Para isso, vamos usar conceitos de vetores e cinemática básica.
Passo 2
Parte (a): Encontrar o vetor deslocamento
O vetor deslocamento representa a mudança de posição do carro, indo de
até
. Para encontrar esse vetor, subtraímos as coordenadas iniciais das finais.
Então, se
e
, o vetor deslocamento
é dado por:
Aplicando os valores:
Passo 3
Parte (b): Calcular a velocidade média
A velocidade média é definida como o vetor deslocamento dividido pelo tempo gasto para esse deslocamento. A fórmula é:
Onde:
-
é o vetor deslocamento que encontramos ( ). -
é o tempo, que na questão é 2 segundos.
Então:
No entanto, a questão pede a velocidade média em
, que geralmente se refere ao valor escalar da velocidade média. Para encontrá-la, calculamos a magnitude do vetor velocidade média:
Resposta
(a) O vetor deslocamento é
.
(b) A velocidade média do carro é aproximadamente
.