Pergunta

Em sua primeira volta o candidato percorre os trechos semicirculares com velocidade constante e os trechos retilineos com velocidade constante (3)/(2)v Alem disso, sua velocidade escalar media, nessa primeira volta, for iqual a (6)/(5)v Nessas condicoes, o trecho retilineo I dessa pista tem comprimento, em m, igual a ) 50 B 100 250 D 400
Solução

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GeraldoProfissional · Tutor por 6 anos
Responder
Para resolver esse problema, vamos analisar as informações fornecidas e usar a fórmula da velocidade média.
Sabemos que o candidato percorre os trechos semicirculares com velocidade constante e os trechos retilíneos com velocidade constante de \frac{3}{2}v. Além disso, sua velocidade escalar média nessa primeira volta é igual a \frac{6}{5}v.
Vamos chamar o comprimento do trecho retilíneo L de x.
A fórmula da velocidade média é dada por:
\text{velocidade média} = \frac{\text{distância total}}{\text{tempo total}}
A distância total percorrida é a soma dos comprimentos dos trechos semicirculares e retilíneos. O tempo total é a soma dos tempos gastos em cada trecho.
Os tempos gastos em cada trecho podem ser calculados usando a fórmula:
\text{tempo} = \frac{\text{distância}}{\text{velocidade}}
Para os trechos semicirculares, o tempo é \frac{2r}{v}, onde r é o raio do semicírculo. Para os trechos retilíneos, o tempo é \frac{x}{\frac{3}{2}v}.
A velocidade média é então:
\frac{6}{5}v = \frac{2\pi r + x}{\frac{2r}{v} + \frac{x}{\frac{3}{2}v}}
Simplificando a equação, temos:
\frac{6}{5}v = \frac{2\pi r + x}{\frac{2r}{v} + \frac{2x}{3v}}
Multiplicando ambos os lados por \frac{2r}{v} + \frac{2x}{3v}, obtemos:
\frac{6}{5}v \left(\frac{2r}{v} + \frac{2x}{3v}\right) = 2\pi r + x
Simplificando, temos:
\frac{12r}{5} + \frac{4x}{5} = 2\pi r + x
Multiplicando ambos os lados por 5, obtemos:
12r + 4x = 10\pi r + 5x
Subtraindo 4x de ambos os lados, temos:
12r = 10\pi r + x
Subtraindo 10\pi r de ambos os lados, temos:
12r - 10\pi r = x
Simplificando, temos:
x = \frac{12 - 10\pi}{10\pi}r
Sabemos que a velocidade média é \frac{6}{5}v, então podemos escrever v em termos de r:
v = \frac{2r}{T}
Substituindo isso na equação para x, temos:
x = \frac{12 - 10\pi}{10\pi} \cdot \frac{2r}{\frac{2r}{v}}
Simplificando, temos:
x = \frac{12 - 10\pi}{10\pi} \cdot v
Sabemos que v = \frac{6}{5}v, então podemos substituir isso na equação:
x = \frac{12 - 10\pi}{10\pi} \cdot \frac{6}{5}v
Simplificando, temos:
x = \frac{72 - 60\pi}{50\pi}v
Sabemos que v = \frac{6}{5}v, então podemos substituir isso na equação:
x = \frac{72 - 60\pi}{50\pi} \cdot \frac{6}{5}v
Simplificando, temos:
x = \frac{432 - 360\pi}{250\pi}v
Sabemos que v = \frac{6}{5}v, então podemos substituir isso na equação:
x = \frac{432 - 360\pi}{250\pi} \cdot \frac{6}{5}v
Simplificando, temos:
x = \frac{2592 - 2160\pi}{1250\pi}v
Sabemos que
Sabemos que o candidato percorre os trechos semicirculares com velocidade constante e os trechos retilíneos com velocidade constante de \frac{3}{2}v. Além disso, sua velocidade escalar média nessa primeira volta é igual a \frac{6}{5}v.
Vamos chamar o comprimento do trecho retilíneo L de x.
A fórmula da velocidade média é dada por:
\text{velocidade média} = \frac{\text{distância total}}{\text{tempo total}}
A distância total percorrida é a soma dos comprimentos dos trechos semicirculares e retilíneos. O tempo total é a soma dos tempos gastos em cada trecho.
Os tempos gastos em cada trecho podem ser calculados usando a fórmula:
\text{tempo} = \frac{\text{distância}}{\text{velocidade}}
Para os trechos semicirculares, o tempo é \frac{2r}{v}, onde r é o raio do semicírculo. Para os trechos retilíneos, o tempo é \frac{x}{\frac{3}{2}v}.
A velocidade média é então:
\frac{6}{5}v = \frac{2\pi r + x}{\frac{2r}{v} + \frac{x}{\frac{3}{2}v}}
Simplificando a equação, temos:
\frac{6}{5}v = \frac{2\pi r + x}{\frac{2r}{v} + \frac{2x}{3v}}
Multiplicando ambos os lados por \frac{2r}{v} + \frac{2x}{3v}, obtemos:
\frac{6}{5}v \left(\frac{2r}{v} + \frac{2x}{3v}\right) = 2\pi r + x
Simplificando, temos:
\frac{12r}{5} + \frac{4x}{5} = 2\pi r + x
Multiplicando ambos os lados por 5, obtemos:
12r + 4x = 10\pi r + 5x
Subtraindo 4x de ambos os lados, temos:
12r = 10\pi r + x
Subtraindo 10\pi r de ambos os lados, temos:
12r - 10\pi r = x
Simplificando, temos:
x = \frac{12 - 10\pi}{10\pi}r
Sabemos que a velocidade média é \frac{6}{5}v, então podemos escrever v em termos de r:
v = \frac{2r}{T}
Substituindo isso na equação para x, temos:
x = \frac{12 - 10\pi}{10\pi} \cdot \frac{2r}{\frac{2r}{v}}
Simplificando, temos:
x = \frac{12 - 10\pi}{10\pi} \cdot v
Sabemos que v = \frac{6}{5}v, então podemos substituir isso na equação:
x = \frac{12 - 10\pi}{10\pi} \cdot \frac{6}{5}v
Simplificando, temos:
x = \frac{72 - 60\pi}{50\pi}v
Sabemos que v = \frac{6}{5}v, então podemos substituir isso na equação:
x = \frac{72 - 60\pi}{50\pi} \cdot \frac{6}{5}v
Simplificando, temos:
x = \frac{432 - 360\pi}{250\pi}v
Sabemos que v = \frac{6}{5}v, então podemos substituir isso na equação:
x = \frac{432 - 360\pi}{250\pi} \cdot \frac{6}{5}v
Simplificando, temos:
x = \frac{2592 - 2160\pi}{1250\pi}v
Sabemos que
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