34^ a Questão (CINEMATI(A)
Um avião a jato, para decolar de um porta-aviões, com o convés medindo 1,0 km, necessita alcançar no final da pista a velocidade de 360 km / h. Supondo que a aceleração seja constante e que o avião parta do repouso, a aceleração mínima necessária para que ele decole é:
a) 3,0 m / s^2
(b) 3,3 m / s^2
(c) 4,0 m / s^2
(d) 5,0 m / s^2
(e) 5,3 m / s^2

Passo 1

O enunciado trata de um movimento retilíneo uniformemente variado (aceleração constante), com velocidade inicial nula e distância total decolada de 1,0 km. Queremos a aceleração mínima para que a velocidade final seja 360 km/h. Usaremos a equação de Torricelli (sem tempo):
v^2 = v0^2 + 2,a,De<a s

Passo 2

Primeiro convertemos as unidades para o SI. A velocidade final é
v = 360 kmh = 360cdot1000 m3600 s = 100 ms
A distância é
De<a s = 1,0 km = 1000 m
E a velocidade inicial é v0 = 0.

Passo 3

Substituímos na equação de Torricelli e isolamos a:
v^2 = 0 + 2,a,De<a s Longrightarrow a = v^22,De<a s

Passo 4

Agora, inserindo v = 100 m/s e De<a s = 1000 m:
a = (100)^22cdot1000 = 100002000 = 5,0 m/s^2

Resposta

(d) 5,0 m/s^2

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