Analise a figura abaixo.A figura acima ilustra o movimento d...

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Q1050641 Física

Analise a figura abaixo.


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A figura acima ilustra o movimento de uma partícula P que se move no plano xy, com velocidade escalar constante sobre uma circunferência de raio r = 5m. Sabendo-se que a partícula completa uma revolução a cada 20 s e que em t = 0 ela passa pela origem do sistema de coordenadas xy, o módulo do vetor velocidade média da partícula, em m/s, entre os instantes 2,5s e 7,5s é igual a:

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Comentários

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Realmente, a solução no vídeo do outro comentário é bem simples. Mas eu vou dar outra solução, mais uma arma para o seu arsenal de estudante. Farei por Movimento Harmônico Simples, pois diz que a vel escalar é constante. Ou seja, não há aceleração ou variação de energia no sistema.

Função do deslocamento x em função do tempo:

X(t)=Acos(ωt+φ). Onde A é a amplitude de movimento, ω a velocidade ângular e φ a fase.

Da origem até o ponto de deslocamento máximo é de 10m. A fase é π/2 e ω é 2π/20, pois X(0)=0 --> 0=10cos(π/10x0+π/2)

A velocidade é a derivada da função deslocamento: V(t)=-Aωsen(ωt+φ).

V(2,5)=-πraiz(2)/2

V(7,5)=πraiz(2)/2.

Pede-se a média do módulo. Podemos aqui usar a média aritmética mesmo.

Vmed=π/2raiz(2).

Mas essa vmed está deslocada no ângulo de 90°. Está escalonada por π/2. Se quisermos o vetor unitário, basta dividir por essa constante escalar.

Resultamos em Vmed=raiz(2).

Gabarito E.

É outra forma de enxergar o mesmo problema.

Talvez, um dia, esse caminho seja o mais rápido para você em outro tipos de problemas como esse.

Fonte: https://mundoeducacao.uol.com.br/fisica/movimento-harmonico-simples.htm

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