( 1 ponto) Um carro vai de uma cidade A para B a
e retorna a
. Considerando conceitos distintos como deslocamento e distância, e ainda, velocidade média escalar e velocidade média vetorial, determine a velocidade média e discuta os resultados.
Passo 1
O enunciado: Carro vai de A a B a 40 km/h e retorna a 20 km/h. Precisamos distinguir distância percorrida de deslocamento e calcular a velocidade média escalar e a velocidade média vetorial.
Passo 2
Seja
a distância entre A e B. A distância total percorrida é
e o deslocamento vetorial é zero, pois o ponto final coincide com o inicial. O tempo de ida é
o tempo de volta é
logo o tempo total é
.
Passo 3
A velocidade média escalar é definida como distância total sobre tempo total. Logo,
Em valor decimal:
Passo 4
A velocidade média vetorial é o deslocamento vetorial sobre o tempo total. Como o deslocamento é zero,
Passo 5
Observamos que a velocidade média escalar é menor que as velocidades individuais devido ao tempo maior gasto na volta a 20 km/h, enquanto a velocidade média vetorial é nula porque não houve deslocamento líquido.
Resposta
Velocidade média escalar:
Velocidade média vetorial:
Velocidade média vetorial: