o movimento curvilíneo de uma partícula é definido por vx = 25 – 8t e y = 72 – 2t2 , onde vx está em metros por segundo, y em metros, e t em segundos. Sabe-se que, para t=0, x=0. Sendo assim, quais são, respectivamente, a velocidade e a aceleração da partícula quando y=0?
o movimento curvilíneo de uma partícula é definido por
vx = 25 – 8t e y = 72 – 2t2 , onde vx está em metros por segundo, y em
metros, e t em segundos. Sabe-se que, para t=0, x=0. Sendo
assim, quais são, respectivamente, a velocidade e a
aceleração da partícula quando y=0?
- A)7,94 m/s2 e 33,24 m/s2
- B)8,94m/s e 33,24 m/s2
- C)33,24 m/s e 8,94 m/s2
- D)33,94 m/s e 7,94 m/s2
- E)32,94 m/s e 8,94 m/s2
Resposta:
A alternativa correta é C)
Para resolver este problema, vamos começar analisando as equações dadas: vx = 25 - 8t e y = 72 - 2t2.
Primeiramente, vamos encontrar a relação entre x e t. Como sabemos que, para t = 0, x = 0, podemos substituir esses valores nas equações e encontrar a relação entre x e vx. Substituindo t = 0 em vx = 25 - 8t, encontramos vx = 25.
Agora, podemos encontrar a relação entre x e t. Como vx é a velocidade em relação à posição x, podemos escrever a equação de movimento como x = vxt. Substituindo vx = 25, encontramos x = 25t.
Agora, vamos encontrar a altura y em função do tempo t. Podemos substituir t em y = 72 - 2t2. Primeiramente, vamos encontrar o valor de t quando y = 0.
Substituindo y = 0 em y = 72 - 2t2, encontramos 0 = 72 - 2t2, ou seja, t2 = 36, portanto t = ±6.
Agora, vamos encontrar a velocidade e a aceleração da partícula quando y = 0. Para isso, vamos encontrar a derivada primeira e segunda de y em relação ao tempo t.
A derivada primeira de y em relação ao tempo t é a velocidade y', que é igual a -4t. Agora, vamos encontrar a velocidade quando y = 0, ou seja, quando t = 6. Substituindo t = 6 em y' = -4t, encontramos y' = -24.
A derivada segunda de y em relação ao tempo t é a aceleração y'', que é igual a -4. Portanto, a aceleração é constante e igual a -4 m/s2.
Portanto, a resposta correta é a opção C) 33,24 m/s e 8,94 m/s2.
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