Enunciado

Calcule a aceleração constante a em g s que a catapulta de um porta-aviões deve fornecer para produzir uma velocidade de lançamento de 300   k m / h em uma distância de 100   m . Suponha que o porta-aviões está ancorado.

Passo 1

Estamos lidando com o movimento do avião sem fazer nenhuma menção ao tempo. Isso é um indício de que devemos utilizar a equação de Torricelli.

v 2 = v 0 2 + 2 a Δ s

A velocidade final deve ser v = 300   k m / h , ou v ≅ 83,3   m / s , e a catapulta vai se manter em contato com o avião por uma distância Δ s = 100   m .

Passo 2

Substituindo os valores na equação, e supondo que o avião está em repouso:

v 2 = 2 a Δ s

a = 83,3 2 ( 2 ) ( 100 ) ≅ 34,72   m / s 2

Mas a questão pediu a resposta em g s , então vamos fazer o seguinte:

a ' = a g = 34,72 9,8 ≅ 3,54

Ou seja:

a = 3,54   g

Resposta

A aceleração constante deve ser de 3,54 g .

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