Questão 4:
Um trem-bala reduz sua velocidade de
para
em apenas 50 segundos. Calcule a aceleração de frenagem do trem no Sistema Internacional de Unidades (SI).
Demonstre as conversões de unidades de velocidade e o cálculo.
Passo 1
O enunciado pede que calculemos a aceleração de frenagem do trem no Sistema Internacional (SI). Dados fornecidos:
Velocidade inicial: .
Velocidade final: .
Tempo de redução: .
Velocidade inicial:
Velocidade final:
Tempo de redução:
Passo 2
Antes de calcular a aceleração, precisamos converter as velocidades para o SI (metros por segundo). Vamos lembrar e demonstrar a conversão:
e
. Portanto,
Agora convertemos cada velocidade usando essa razão.
Passo 3
Converter
para
:
Passo 4
Converter
para
:
Passo 5
Recordando o conceito: aceleração é a taxa de variação da velocidade no tempo. A fórmula é
onde
é a aceleração (em
),
e
são velocidades finais e iniciais (em
) e
é o intervalo de tempo (em
).
Passo 6
Calculamos a variação de velocidade:
O sinal negativo indica que a velocidade diminuiu (ou seja, é uma desaceleração).
Passo 7
Agora aplicamos a fórmula da aceleração:
Interpretação: o trem tem uma aceleração igual a
, ou seja, sua velocidade diminui
a cada segundo.