Halliday & Resnick
Fundamentos de Física – 10ª Edição
Volume 1
Capítulo 2: Movimento retilíneo
Exercício 84
Enunciado:
Trenós a jato, montados em trilhos retilíneos e planos, são usados para investigar os efeitos de grandes acelerações sobre seres humanos. Um desses trenós… Para ter acesso ao enunciado, cheque a disponibilidade do livro na biblioteca da sua instituição de ensino. O livro também pode ser adquirido através desse link.
Solução:
Dados relevantes fornecidos no enunciado:
- Trenó atinge $1600\;km/h$ em $1,8\;s$ a partir do repouso.
Item (a):
Nos é perguntado a aceleração em unidades de $g$. Para isso, utilizamos a equação horária da velocidade.
$$v = v_{0}+at \tag{1}
$$
Como o trenó sai do repouso ($v_{0}=0$).
$$1600\frac{km}{h}\cdot \frac{1000\;m}{1km}\cdot \frac{1h}{3600s}=0+a(1,8s)\tag{2}
$$
$$445\frac{m}{s}=1,8s\cdot a \tag{3}
$$
$$a=247\;m/s^{2} \tag{4}
$$
Em unidade de g ($g=10m/s^{2}$):
$$\boxed{a = \frac{257}{10} \approx 26\;g} \tag{5}
$$
Item (b):
Nos é pedido para calcular a distância percorrida nesses 1,8s. Para isso, podemos usar a equação de Toricelli.
$$v^{2} =v_{0}^{2}+ 2\cdot a \cdot \Delta s \tag{6}
$$
$$445^{2} =0^{2}+ 2\cdot 247 \cdot \Delta s \tag{7}
$$
$$\boxed{\Delta s = \frac{445^{2}}{494} \approx 400\;m} \tag{8}
$$
