Questão 07 - Um carro sobe uma ladeira com uma velocidade constante de
e desce a ladeira com uma velocidade constante de
. Calcule a velocidade (i) média e (ii) escalar média da viagem de ida e volta.
Passo 1
Beleza, aqui a ideia é esta: um carro faz ida e volta numa ladeira. Subindo ele anda a 40 km/h, descendo a 60 km/h, tudo em velocidade constante. O que o exercício quer é
- a velocidade média vetorial da viagem de ida e volta
- a velocidade escalar média (aquele “ritmo médio” considerando só a distância total e o tempo total)
Conteúdo: Cinemática básica – definição de velocidade média vetorial e velocidade escalar média. Vamos usar as fórmulas
Passo 2
Calcular a velocidade média (vetorial)
- Teoria: Velocidade média vetorial é deslocamento total dividido pelo tempo total.
- Deslocamento ida+volta: como o carro sai e volta ao ponto de partida,
. - Logo
Isso significa que, em média, o carro não “foi pra lugar nenhum” – a velocidade média vetorial é zero.
Passo 3
Calcular a velocidade escalar média
- Definição:
. - Vamos chamar a distância da base até o topo de
. Então: - Ida: distância
, velocidade km/h, tempo . - Volta: distância
, velocidade km/h, tempo .
- Ida: distância
- Tempo total:
- Distância total:
. - Então
Resposta
(i) Velocidade média vetorial:
km/h
(ii) Velocidade escalar média: km/h
(ii) Velocidade escalar média: