Resolução do Problema de Física
O problema solicita o cálculo da aceleração escalar média de um carro que parte do repouso e atinge uma determinada velocidade em um intervalo de tempo específico.
Dados Identificados
Para resolver a questão, extraímos as seguintes informações do enunciado:
- Velocidade Inicial (v_0): $0 \text{ m/s}$ (pois o carro começa do repouso)
- Velocidade Final (v): $40 \text{ m/s}$
- Intervalo de Tempo (\Delta t): $10 \text{ s}$
Desenvolvimento Matemático
Utilizamos a fórmula da aceleração média, que é definida como a variação da velocidade dividida pelo tempo gasto nessa variação:
a = \frac{\Delta v}{\Delta t} = \frac{v - v_0}{\Delta t}
Substituindo os valores encontrados:
a = \frac{40 \text{ m/s} - 0 \text{ m/s}}{10 \text{ s}}
a = \frac{40}{10} \text{ m/s}^2
a = 4 \text{ m/s}^2
Análise
- Conceito Chave: Aceleração representa a taxa de mudança da velocidade ao longo do tempo.
- Unidade de Medida: No Sistema Internacional (SI), a unidade correta para aceleração é metro por segundo ao quadrado (\text{m/s}^2).
- Interpretação: Um valor de $4 \text{ m/s}^2$ significa que, a cada segundo, a velocidade do carro aumentava $4 \text{ m/s}$.
- Uniformidade: O enunciado menciona "acelerando uniformemente", o que garante que a aceleração é constante durante todo o processo.
Conclusão
A aceleração obtida pelo carro foi de $4 \text{ m/s}^2$.