Um estudante observa uma gota de água em movimento descendente no interior de um tubo com óleo. Ao passar por um ponto A, a gota possui velocidade de
e, após 5,0 s, passa por um ponto B, com velocidade de
. Qual é a distância entre os pontos A e B?
a)
b)
c) 9 cm
d)
a)
b)
c) 9 cm
d)
Passo 1
Beleza, vamos entender o que a questão está pedindo. Temos uma gota de água se movendo para baixo dentro de um tubo com óleo. Quando ela passa pelo ponto A, sua velocidade é de
e, após 5 segundos, ela passa pelo ponto B com velocidade de
. Queremos descobrir a distância entre os pontos A e B.
Para resolver isso, vamos usar conceitos de cinemática, que é a parte da física que estuda o movimento dos objetos. Precisaremos calcular a distância percorrida pela gota nesse intervalo de tempo levando em conta a mudança de velocidade.
Passo 2
Primeiro, vamos identificar as informações que temos:
- Velocidade inicial (
): - Velocidade final (
): - Tempo (
):
Nosso objetivo é encontrar a distância (
) entre os pontos A e B.
Passo 3
Como a velocidade da gota está aumentando, podemos supor que há uma aceleração constante acontecendo. A aceleração (
) pode ser calculada usando a fórmula:
Vamos calcular isso:
Passo 4
Agora que temos a aceleração, podemos usar a fórmula da distância em movimento uniformemente variado (aceleração constante):
Vamos substituir os valores que temos:
Passo 5
Vamos calcular cada parte separadamente:
Somando ambas as partes:
Passo 6
Agora, vamos verificar qual das alternativas está mais próxima de
:
a)
b)
c)
d)
b)
c)
d)
Observando as opções, a alternativa mais próxima é a letra d)
.
Resposta
A distância entre os pontos A e B é de 13,5 cm.