Exer. resolvidos - halliday resnick - vol1 - cap 2

Prof. Anderson Coser Gaudio – Depto. Física – UFES Problemas Resolvidos de Física HALLIDAY, RESNICK, WALKER, FUNDAMENTOS DE FÍSICA, 8.ED., LTC, RIO DE JANEIRO, 2008. FÍSICA 1 CAPÍTULO 2 – MOVIMENTO RETILÍNEO 01. Um automóvel viaja em uma estrada retilínea por 40 km a 30 km/h. Em seguida, continuando no mesmo sentido, percorre outros 40 km a 60 km/h. (a) Qual é a velocidade média do carro durante este percurso de 80 km? (Suponha que o carro se move no sentido posit ivo de x.) (b) Qual é a velocidade escalar média? (c) Trace o gráfico de x em função de t e mostre como calcular a velocidade média a partir do gráfico. (Pág. 33) Solução. (a) A velocidade média (vm) no percurso total corresponde à razão entre o deslocamento total ( x12) e o intervalo de tempo total ( t): x12 x1 x2 2x (1) vm t t1 t2 t1 t2 Na Eq. (1), as grandezas com índice 1 referem-se à primeira etapa da viagem e as com índice 2 à segunda etapa da viagem, como descrito no enunciado. O termo 2 x é devido à igualdade entre x1 e x2. Em relação às etapas da viagem, suas velocidades médias vale m: x vm1 t1 vm 2 x t2 Explicitando o tempo de cada etapa, teremos: x t1 vm1 t2 (2) x (3) vm 2 Substituindo (2) e (3) em (1): vm vm 2x x x vm1 vm 2 2vm1vm 2 vm 2 vm1 2 30 km/h 60 km/h 60 km/h 30 km/h 40 km/h O estudante deve ter percebido que o cálculo da velocidade média é função apenas das velocidades médias de cada uma das…