Ora, Ora

Parece que você tem um Bloqueador de Anúncios ativo, e quem não usa?

Contudo a Agatha Edu se mantém essencialmente com a renda gerada por anúncios, desativa aí rapidinho, parça. 😀

Home > Banco de Questões > Física > Movimento Uniformemente Variado: >

(UFTM) Um motorista trafega por uma avenida reta e plana a 54 km/h, quando percebe que a luz amarela de um semáforo, 108 m à sua frente, acaba de acender.

15. (UFTM) Um motorista trafega por uma avenida reta e plana a 54 km/h, quando percebe que a luz amarela de um semáforo, 108 m à sua frente, acaba de acender. Sabendo que ela ficará acesa por 6 segundos, e como não há ninguém à sua frente, ele decide acelerar o veículo para passar pelo cruzamento antes de o semáforo ficar vermelho. Considerando constante a aceleração do veículo e que o motorista consiga passar pelo semáforo no exato instante em que a luz vermelha se acende, sua velocidade, em km/h, no instante em que passa pelo semáforo é igual a

  1. 64,8.
  2. 75,6.
  3. 90,0.
  4. 97,2.
  5. 108,0

Resposta: B

Resolução:

Podemos resolver esse problema usando as equações do movimento uniformemente acelerado. Vamos chamar a posição inicial do motorista de x₀, a velocidade inicial de v₀, a aceleração de a, a posição final do semáforo de x, e o tempo de aceleração até o semáforo de t.

Sabemos que a posição inicial x₀ é zero (pois é onde o motorista começa a acelerar), a posição final do semáforo x é de 108 metros, o tempo de aceleração t é de 6 segundos e a velocidade inicial v₀ é de 54 km/h, que convertida para metros por segundo é:

v₀ = 54 km/h = (54 * 1000) / 3600 m/s ≈ 15 m/s

Usando a equação do movimento uniformemente acelerado, relacionando a posição final, a posição inicial, a velocidade inicial, o tempo e a aceleração, temos:

x = x₀ + v₀t + (1/2)at²

Substituindo os valores conhecidos:

108 = 0 + 15 * 6 + (1/2) * a * (6)²

108 = 90 + 18a

18a = 108 - 90

18a = 18

a = 1 m/s²

Agora que temos o valor da aceleração, podemos encontrar a velocidade final v quando o motorista passa pelo semáforo, usando a seguinte equação:

v = v₀ + at

v = 15 + 1 * 6

v ≈ 21 m/s

Convertendo a velocidade para km/h:

v ≈ 21 * 3.6 km/h ≈ 75.6 km/h

Portanto, a velocidade do motorista, no instante em que passa pelo semáforo, é de aproximadamente 75,6 km/h. A opção correta é a letra B.