Um sistema automatizado de segurança detecta obstáculo e aciona os freios de um equipamento móvel que se desloca com uma velocidade inicial de 20 m/s. O equipamento para completamente após percorrer uma distância de 50 m em linha reta sob aceleração constante. Determine o módulo da aceleração de frenagem aplicada ao sistema.

Alternativa C - 4,0 m/s²

Introdução

O problema envolve um equipamento móvel que acelera constantemente até parar, e precisamos determinar a aceleração de frenagem.

Desenvolvimento

Conhecemos:

• Velocidade inicial (v_0) = 20 m/s
• Velocidade final (v) = 0 m/s (equipamento para)
• Distância (d) = 50 m

Usamos a equação kinemática que relaciona essas grandezas sem tempo:
v^2 = v_0^2 + 2ad

Análise

• Substituindo os valores: 0^2 = 20^2 + 2 \cdot a \cdot 50
• Simplificando: 0 = 400 + 100a
• Resolvendo para a: 100a = -400 \Rightarrow a = -4 \, \text{m/s}^2

O sinal negativo indica desaceleração. O módulo da aceleração é 4,0 \, \text{m/s}^2.

Conclusão

A aceleração de frenagem aplicada é 4,0 \, \text{m/s}^2, correspondendo à Alternativa C.