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Em uma das corridas de 100 m do campeonato Mundial de atletismo um dos atletas partes do repouso e acelerar uma taxa de 8 m/s ao quadrado durante os primeiros 1,25 segundos da corrida. Em seguida, ele completa o percurso com movimento uniforme, mantendo a velocidade alcançada ao fim dos primeiros 1,25 segundos
a) calcule a velocidade alcançada pelo corredor ao fim do movimento acelerado
b) calcule a distância percorrida por ele durante o movimento acelerado
c) calcule o intervalo de tempo total para que o atleta cruze a linha final nessa competição )ou seja ,para percorrer os 100 m). Dê sua resposta com precisão de três casas decimais depois da vírgula


Sagot :

Resposta:

# Resumo

Vamos resolver a questão passo a passo.

Parte a)

**Calcule a velocidade alcançada pelo corredor ao fim do movimento acelerado.**

Utilizamos a fórmula da velocidade final (\(v_f\)) para um movimento uniformemente acelerado:

\[ v_f = v_0 + a \cdot t \]

Substituindo os valores fornecidos:

\[ v_f = 0 + 8 \cdot 1,25 = 10 \, \text{m/s} \]

**Resposta da parte a:**

A velocidade alcançada pelo corredor ao fim do movimento acelerado é de **10 m/s**.

#### Parte b)

**Calcule a distância percorrida por ele durante o movimento acelerado.**

Usamos a fórmula da distância (\(s\)) em um movimento uniformemente acelerado:

\[ s = v_0 \cdot t + \frac{1}{2} a \cdot t^2 \]

Substituindo os valores:

\[ s = 0 \cdot 1,25 + \frac{1}{2} \cdot 8 \cdot (1,25)^2 = 4 \cdot 1,5625 = 6,25 \, \text{m} \]

**Resposta da parte b:**

A distância percorrida pelo atleta durante o movimento acelerado é de **6,25 metros**.

#### Parte c)

**Calcule o intervalo de tempo total para que o atleta cruze a linha final (ou seja, para percorrer os 100 m).**

Primeiro, calculamos a distância restante após o movimento acelerado:

\[ \text{Distância restante} = 100 - 6,25 = 93,75 \, \text{m} \]

Como o atleta mantém uma velocidade constante de 10 m/s para percorrer essa distância:

\[ t_{\text{restante}} = \frac{93,75}{10} = 9,375 \, \text{s} \]

O tempo total é a soma do tempo acelerado e o tempo com velocidade constante:

\[ t_{\text{total}} = t_{\text{acelerado}} + t_{\text{restante}} = 1,25 + 9,375 = 10,625 \, \text{s} \]

**Resposta da parte c:**

O intervalo de tempo total para que o atleta cruze a linha final é de **10,625 segundos**.

Explicação:

Vamos resolver cada parte da questão passo a passo.

Parte a)

Calcule a velocidade alcançada pelo corredor ao fim do movimento acelerado.

A fórmula para calcular a velocidade final (\(v_f\)) de um movimento uniformemente acelerado é:

\[ v_f = v_0 + a \cdot t \]

Onde:

- \(v_0\) é a velocidade inicial (0 m/s, pois ele parte do repouso).

- \(a\) é a aceleração (8 m/s²).

- \(t\) é o tempo (1,25 s).

Substituindo os valores:

\[ v_f = 0 + 8 \cdot 1,25 \]

\[ v_f = 10 \, \text{m/s} \]

Resposta da parte a:

A velocidade alcançada pelo corredor ao fim do movimento acelerado é de **10 m/s**.

Parte b)

Calcule a distância percorrida por ele durante o movimento acelerado.

A fórmula para calcular a distância percorrida (\(s\)) em um movimento uniformemente acelerado é:

\[ s = v_0 \cdot t + \frac{1}{2} a \cdot t^2 \]

Substituindo os valores:

\[ s = 0 \cdot 1,25 + \frac{1}{2} \cdot 8 \cdot (1,25)^2 \]

\[ s = 0 + 4 \cdot 1,5625 \]

\[ s = 6,25 \, \text{m} \]

Resposta da parte b:

A distância percorrida pelo atleta durante o movimento acelerado é de 6,25 metros.

Parte c)

Calcule o intervalo de tempo total para que o atleta cruze a linha final (ou seja, para percorrer os 100 m).

Primeiro, vamos calcular a distância restante após o movimento acelerado. A distância total é 100 m e a distância já percorrida é 6,25 m.

\[ \text{Distância restante} = 100 - 6,25 = 93,75 \, \text{m} \]

Agora, como o atleta mantém uma velocidade constante de 10 m/s para percorrer essa distância restante, usamos a fórmula:

\[ \text{tempo} = \frac{\text{distância}}{\text{velocidade}} \]

\[ t_{\text{restante}} = \frac{93,75}{10} \]

\[ t_{\text{restante}} = 9,375 \, \text{s} \]

O tempo total é a soma do tempo acelerado e o tempo com velocidade constante:

\[ t_{\text{total}} = t_{\text{acelerado}} + t_{\text{restante}} \]

\[ t_{\text{total}} = 1,25 + 9,375 \]

\[ t_{\text{total}} = 10,625 \, \text{s} \]

Resposta da c:

O intervalo de tempo total para que o atleta cruze a linha final é de 10,625 segundos.