Questão 4 - Um vagão-plataforma apresenta uma velocidade de 5,0 m / s em relação ao solo que se desloca no sentido positivo do eixo x. Um garoto corre com uma velocidade de 10,0 m / s (em relação ao vagão) sobre a plataforma no sentido oposto ao movimento do vagão. Determine a velocidade do garoto em relação ao solo.

Passo 1

O enunciado nos dá um vagão-plataforma que se move no sentido positivo do eixo x com velocidade em relação ao solo ,vV/S=+5,0 m/s e um garoto que corre sobre o vagão no sentido oposto ao movimento do vagão com rapidez em relação ao vagão ,vG/V=10,0 m/s. O conteúdo aqui é o de velocidade relativa em regime de baixas velocidades (transformação de Galileu): para achar a velocidade do garoto no solo, somamos vetorialmente as velocidades relativas.

Passo 2

Precisamos atribuir sinais conforme o eixo x:
– Como o vagão vai para +!x, temos ,vV/S=+5,0 m/s.
– O garoto corre no sentido oposto, ou seja, para -!x, então sua velocidade no referencial do vagão é ,vG/V=-10,0 m/s.

Passo 3

Pela regra de adição de velocidades em Galileu, a velocidade do garoto em relação ao solo é
vG/S = vG/V + vV/S

Passo 4

Substituindo os valores numéricos:
vG/S = (-10,0 m/s) + (+5,0 m/s) = -5,0 m/s

Passo 5

O resultado -5,0 m/s indica que, em relação ao solo, o garoto se desloca para o sentido negativo do eixo x com módulo de 5,0 m/s.

Resposta

-5,0 m/s

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