Um flutuador de
de comprimento move-se em um trilho de ar com aceleração constante. Um intervalo de tempo de
transcorre entre o instante em que sua dianteira passa por um ponto fixo (A) ao longo do trilho e o instante em que sua traseira passa por este mesmo ponto. Em seguida, um intervalo de tempo de 1,39 s transcorre entre o instante em que sua traseira passa pelo ponto fixo (A)
tante em que sua dianteira passa por um segundo ponto (B) mais adiante no trilho. Depois disto, mais
transcorre até que a traseira do flutuador passe por um ponto (B). Encontre a aceleração do flutuador.
tante em que sua dianteira passa por um segundo ponto (B) mais adiante no trilho. Depois disto, mais
Passo 1
Então, vamos lá! Temos um flutuador com 12,4 cm de comprimento que se move em um trilho de ar com aceleração constante. Precisamos descobrir qual é essa aceleração. Para resolver isso, vamos usar conceitos de movimento uniformemente acelerado, que envolvem fórmulas de distância, velocidade e tempo.
Passo 2
Primeiro, vamos converter todas as medidas para o Sistema Internacional de Unidades (SI). O comprimento do flutuador é 12,4 cm, que é igual a 0,124 metros. Já os tempos fornecidos são 0,628 s, 1,39 s e 0,431 s.
Passo 3
Vamos analisar o primeiro intervalo de tempo de 0,628 s, que é o tempo que a frente do flutuador leva para passar pelo ponto A até que a traseira passe pelo mesmo ponto. Esse intervalo de tempo representa o tempo necessário para o flutuador deslocar seu próprio comprimento enquanto está acelerando.
Passo 4
Sabemos que a distância percorrida em um movimento uniformemente acelerado é dada por:
Onde:
-
é a distância percorrida, -
é a velocidade inicial, -
é a aceleração, -
é o tempo.
No primeiro intervalo, a distância
é igual ao comprimento do flutuador, 0,124 m, e o tempo
é 0,628 s. Como o flutuador começa a se mover a partir do repouso,
. Assim, a equação fica:
Passo 5
Vamos resolver para a aceleração
:
Resposta
A aceleração do flutuador é aproximadamente
.