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Física
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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

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

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
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