Um ciclista se move de acordo com a função u(t) = 15 – 0,03t.

Análise do Movimento do Ciclista

A imagem apresenta a função da velocidade escalar de um ciclista em função do tempo:

Para compreender completamente este problema de Física, precisamos decompor essa equação comparando-a com a forma padrão do Movimento Uniformemente Variado (MUV).

Decomposição da Função Horária da Velocidade

A equação geral para a velocidade em um MUV é dada por:

Onde:

• v(t) é a velocidade no instante t.
• v_0 é a velocidade inicial (no instante t=0).
• a é a aceleração escalar média.
• t é o tempo decorrido.

Comparando a equação da imagem com a fórmula padrão, podemos extrair os seguintes dados imediatamente:

Interpretação Física do Fenômeno

Com base nos valores extraídos, temos as seguintes conclusões sobre o movimento do ciclista:

• Tipo de Movimento: Como existe um termo constante ($15$) e um termo linear em t (-0,03t), trata-se de um Movimento Uniformemente Variado (MUV). A velocidade não é constante; ela muda ao longo do tempo.
• Sentido do Movimento: O valor da velocidade inicial é positivo ($15 > 0$), indicando que o ciclista se move no sentido progressivo (mesmo sentido da trajetória definida pela seta azul na imagem).
• Aceleração Retardadora: O valor da aceleração é negativo (-0,03 < 0). Isso significa que a velocidade está diminuindo com o passar do tempo. O ciclista está freando ou sofrendo resistência.

Cálculo Adicional Comum em Provas

Em questões desse tipo, frequentemente pede-se o tempo de parada (quando a velocidade se torna zero). Podemos calcular resolvendo a equação v(t) = 0:

Portanto, o ciclista levaria 500 segundos para parar completamente, partindo dessa condição inicial.

Conclusão

A questão descreve um Movimento Uniformemente Retardado, onde o ciclista inicia a $15 \text{ m/s}$ e desacelera a uma taxa de $0,03 \text{ m/s}^2$.