Análise da Questão
Esta questão envolve Cinemática, especificamente a relação entre velocidade e posição em um movimento variado.
1. Identificação da Função de Velocidade
Embora o texto pequeno diga "$v(t) = 0,02$", a equação principal exibida na figura é claramente:
v(t) = 0,02t
A presença de termos com t^2 nas alternativas (A e B) confirma que a velocidade depende do tempo, caracterizando um Movimento Uniformemente Variado (MUV). Se a velocidade fosse constante ($0,02$), as respostas seriam lineares (como C ou D).
2. Relação Matemática entre Velocidade e Posição
Para obter a função posição S(t) a partir da função velocidade v(t), devemos realizar a integração da velocidade em relação ao tempo. A regra básica de integração para potências é:
\int t^n \, dt = \frac{t^{n+1}}{n+1}
Aplicando isso à nossa função:
S(t) = \int 0,02t \, dt
S(t) = 0,02 \cdot \frac{t^2}{2} + C
S(t) = 0,01t^2 + C
3. Interpretação das Alternativas
As alternativas apresentam expressões como (t^2 - t_0^2). Isso indica que a questão pede o cálculo do deslocamento escalar (\Delta S) entre um instante inicial t_0 e um instante final t, ou considera a variação da posição.
Calculando a variação de posição:
\Delta S = S(t) - S(t_0)
\Delta S = (0,01t^2) - (0,01t_0^2)
Fatorando o $0,01$:
\Delta S = 0,01(t^2 - t_0^2)
Comparativo com as Opções:
| Opção | Expressão | Correspondência Física |
|---|
| A | $0,01 (t^2 - t_0^2)$ | Correta. Resultado da integral de v=0,02t. |
| B | $0,02 (t^2 - t_0^2)$ | Errada. O coeficiente deveria ser metade de $0,02$. |
| C | $0,01(t - t_0)$ | Errada. Seria para velocidade constante v=0,01. |
| D | $0,02(t - t_0)$ | Errada. Seria para velocidade constante v=0,02. |
| E | $0,02t^2/2$ | Equivalente a $0,01t^2$, mas a forma fatorada da opção A é mais precisa considerando o intervalo t_0. |
Conclusão
A função que define a posição (ou deslocamento) é obtida integrando a velocidade $0,02t$, resultando em $0,01t^2$. Considerando o intervalo de tempo entre t_0 e t, obtemos $0,01(t^2 - t_0^2)$.
Alternativa A