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Um corpo descrevendo um movimento uniforme variado tem sua v

Um corpo descrevendo um movimento uniforme variado tem sua velocidade variada de acordo com a função V=20-2T. Sabendo que no instante T = 0 o móvel passa pela origem dos espaços. determine a) a função do espaço desse móvel. b) o instante em que o móvel inverte o sentido do movimento. c) o espaço na qual ocorre a invenção no sentido do móvel. d) o instante em que o móvel passa pela origem do espaço
Física Movimento Uniforme (MU) Ensino Médio Reforço Escolar
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Para solucionar esse problema, vamos seguir passo a passo cada item.

a) Função do espaço

Dado que a função velocidade é V(T)=202T, podemos encontrar a função do espaço S(T) através da integração da função velocidade com relação ao tempo:

S(T)=V(T)dT=(202T)dT=20TT2+C

Como o problema informa que no instante T=0 o móvel passa pela origem dos espaços (S(0)=0), substituímos na equação para encontrar C:

0=20·002+CC=0

Portanto, a função do espaço é:

S(T)=20TT2

b) Instante em que o móvel inverte o sentido do movimento

A inversão do sentido do movimento ocorre quando a velocidade se torna zero. Vamos resolver para V(T)=0:

202T=02T=20T=10segundos

c) Espaço na qual ocorre a inversão do sentido do móvel

Agora, substituímos T=10 na função do espaço para encontrar onde ocorre a inversão:

S(10)=20·10102=200100=100unidades de espaço

d) Instante em que o móvel passa pela origem do espaço

O móvel passa pela origem do espaço novamente quando S(T)=0:

20TT2=0

Fatorando, temos:

T(20T)=0

As soluções são T=0 e T=20. Como T=0 já é a condição inicial, o instante em que o móvel passa pela origem novamente é T=20 segundos.

Resumindo: - A função do espaço é S(T)=20TT2. - A inversão de sentido ocorre aos 10 segundos. - A inversão ocorre a 100 unidades de espaço. - O móvel passa novamente pela origem aos 20 segundos.

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Professor Jonas R.
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Boa tarde,

A derivada do espaço é a velocidade, e a derivada da velocidade é a aceleração..

logo,

Para encontrar S(T)S(T), integramos V(T)V(T) em relação a TT:

S(T)=?(20?2T)?dTS(T) = \int (20 - 2T) \, dT

Integrando, obtemos:

S(T)=20T?T2+CS(T) = 20T - T^2 + C

Como o móvel passa pela origem no instante T=0T = 0 (ou seja, S(0)=0S(0) = 0), podemos determinar a constante CC:

S(0)=20?0?02+C=0?C=0S(0) = 20 \cdot 0 - 0^2 + C = 0 \Rightarrow C = 0

Portanto, a função do espaço é:

S(T)=20T?T2S(T) = 20T - T^2

b) Determinar o instante em que o móvel inverte o sentido do movimento

A inversão do sentido ocorre quando a velocidade se torna zero, então vamos igualar V(T)V(T) a zero e resolver para TT:

V=20?2T=0V = 20 - 2T = 0 2T=202T = 20 T=10?segundosT = 10 \, \text{segundos}

c) Determinar o espaço no qual ocorre a inversão do sentido do móvel

Para encontrar o espaço SS no instante em que o móvel inverte o sentido, substituímos T=10T = 10 na função S(T)S(T):

S(10)=20?10?102S(10) = 20 \cdot 10 - 10^2 S(10)=200?100=100?metrosS(10) = 200 - 100 = 100 \, \text{metros}

Então, a inversão ocorre no espaço S=100S = 100 metros.

d) Determinar o instante em que o móvel passa pela origem do espaço novamente

Para encontrar quando o móvel passa pela origem novamente, fazemos S(T)=0S(T) = 0:

20T?T2=020T - T^2 = 0 T(20?T)=0T(20 - T) = 0

Assim, T=0T = 0 (a origem inicial) ou T=20T = 20 segundos.

Portanto, o móvel passa pela origem novamente no instante T=20T = 20 segundos.

 

Espero ter ajudado

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Professor Vinicius R.
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