Exercícios Resolvidos de Movimento Retilíneo

J.L. Meriam & L.G. Kraige, Mecânica para engenharia, Dinâmica, 6° ed. RJ: LTC, 2013, 23, 2/15

O piloto de um avião de transporte a jato leva os motores a plena potência de decolagem antes de liberar os freios enquanto a aeronave está parada sobre a pista. O empuxo do jato permanece constante, e a aeronave tem uma aceleração quase constante de 0,4 g . Se a velocidade de decolagem é 200   k m / h , calcule a distância s e o tempo t do repouso até a decolagem.

Passo 1

Como temos informações sobre a velocidade e a aceleração e queremos saber a distância, vamos usar uma equação que relacione essas grandezas:

v 2 = v 0 2 + 2 a ( s - s 0 )

A velocidade inicial é zero, pois a aeronave estava parada e a aceleração é:

a = 0 , 4 g       →         a = 0 , 4 ( 9,81 )

a = 3,924   m / s 2

E a velocidade final é a velocidade de decolagem. Mas temos que passar esta velocidade para m / s :

200 k m h = 200 3,6 = 55,56   m / s

Então, a distância até a decolagem é de:

v 2 = v 0 2 + 2 a s - s 0     →         ( 55,56 ) 2 = 0 + 2 ( 3,924 ) ( s )

s = 393   m

MOSTRAR SOLUÇÃO COMPLETA

Passo 2

Para calcular o tempo, vamos usar a seguinte equação:

v = v 0 + a t

Então, vamos ter que:

v = v 0 + a t       →       55,56 = 0 + 3,924 t

t = 14,16   s

Resposta

s = 393   m

t = 14,16   s

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