Se um objeto leva 5,3 s para se deslocar do ponto
para
ponto
,
, qual é a sua velocidade média?
Escolha uma opção:
a.
b.
c.
d.
e.
Passo 1
O enunciado pede a velocidade média do objeto, dado o tempo de deslocamento e as posições inicial e final. Informações fornecidas:
(posição inicial),
(posição final),
(tempo total).
A pergunta é: qual é a velocidade média vetorial do objeto durante esse intervalo?
A pergunta é: qual é a velocidade média vetorial
Passo 2
Conceito importante: a velocidade média é a variação do vetor posição dividida pelo intervalo de tempo. Em fórmulas:
Aqui
é o vetor deslocamento com componentes
, onde cada componente é calculada por
,
,
. Isso é só subtrair coordenada a coordenada — imagina movendo o ponto inicial até o final em cada eixo.
Passo 3
Vamos calcular o deslocamento componente a componente (fazendo as contas passo a passo):
Logo o vetor deslocamento é
.
Passo 4
Agora aplicamos a definição de velocidade média componente a componente:
Isto é,
,
,
. Vamos dividir cada componente do deslocamento por
.
Passo 5
Cálculos numéricos (faço as divisões e arredondamentos compatíveis com as alternativas dadas):
Portanto
Comparando com as opções dadas, essa corresponde à alternativa (d). As demais alternativas têm sinais ou valores diferentes (por exemplo (a) tem componente em
negativa, (b) mistura índices, (c) tem magnitudes muito maiores, (e) apresenta componentes em
e valores diferentes), então a correta é (d).
Resposta
(d)