Exercícios Resolvidos de Movimento Retilíneo Uniformemente Variado

Hugh D. Young e Roger A. Freedman, Física I – Mecânica, 10a ed. São Paulo: Addison Wesley, 2003, pp 52

Ao ser lançado pela catapulta da plataforma de um porta-aviões, um caça a jato atinge a velocidade de decolagem de 270   k m / h em uma distância aproximada de 90   m . Suponha aceleração constante.

  1. Calcule a aceleração do caça em m / s 2
  2. Calcule o tempo necessário para o caça atingir essa velocidade de decolagem.

Passo 1

A primeira coisa a descobrir é qual tipo de movimento o caça faz.

Como a aceleração é constante e diferente de zero o caça faz um Movimento Uniformemente Variado.

Pelo enunciado podemos ver que

D a d o s S 0 = 0   m V 0 = 0   m / s V = 270   k m / h Δ S = 90   m

Temos um pequeno problema para resolver inicialmente, a unidade da velocidade final.

Como estamos trabalhando com a aceleração em m / s 2 as velocidades devem estar em m / s .

Para mudar de k m / h para m / s devemos DIVIDIR o valor da velocidade por 3,6 .

V = 270 3,6 = 75   m / s

MOSTRAR SOLUÇÃO COMPLETA

Passo 2

a Não foi dado e nem pedido o tempo, nessa letra. Vamos então usar a equação de Torricelli para achar a aceleração, substituindo os valores dados na equação.

V 2 = V 0 2 + 2 a Δ S

75 2 = 0 2 + 2 . a . 90

180 a = 5625

a = 31,25   m / s 2

Passo 3

b Nessa letra ele pede o tempo que o caça atingiu aquela velocidade.

Pelos dados do problema podemos usar qualquer uma das equações que envolvem o tempo, porém é melhor usar

V = V 0 + a t

Porque? Como t é a incógnita, devemos escolher entre uma equação de 2º grau e uma equação de 1º grau, é mais fácil resolver a equação de primeiro grau.

75 = 0 + 31,25 t

31,25 t = 75

t = 2,4   s

Resposta

a   a = 31,25   m / s 2

b   t = 2,4   s

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