Question
5) Fisica da ultrapassagem . Numa rodovia de mão dupla, um carro se encontra 15 m atrás de um caminhão (distância entre os pontos médios), ambos trafegando a 80km/h. O carro tem uma aceleração máxima de 3m/s^2. O motorista do carro deseja ultrapassar o caminhãc e retornar a sua pista 15 m adiante do caminhão. No momento que começa a ultrapassagem avista um carro que vem em sentido contrário , também a 80km/h. Qual a distância mínima entre os dois carros no inicio da manobra para que não ocorra colisão?
Solution
4.3
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Paulo
Profissional · Tutor por 6 anos
Resposta
Para resolver esse problema, precisamos calcular o tempo necessário para que o carro complete a ultrapassagem e, em seguida, determinar a distância mínima necessária entre os dois carros no início da manobra.1. **Calcular o tempo de ultrapassagem:** - O carro precisa percorrer uma distância total de
, onde
é o comprimento do caminhão. - Supondo que o comprimento do caminhão seja
, a distância total a ser percorrida pelo carro é
.2. **Velocidade relativa:** - A velocidade inicial do carro é
, que é aproximadamente
. - A aceleração máxima do carro é
.3. **Tempo de ultrapassagem (
):** - Usando a fórmula do movimento uniformemente acelerado:
, - Onde
,
, e
.4. **Calcular a distância mínima:** - Durante o tempo
que o carro leva para ultrapassar, o carro que vem em sentido contrário também está se movendo a
ou
. - A distância mínima entre os dois carros no início da manobra deve ser tal que o carro que vem em sentido contrário não colida com o carro que está ultrapassando.5. **Equação para evitar colisão:** - A distância mínima
entre os dois carros no início deve satisfazer:
- Onde
.Ao resolver essas equações, você encontrará o valor de
e, consequentemente, poderá calcular
. Note que o comprimento do caminhão
deve ser conhecido ou estimado para um cálculo preciso.