Exercício Resolvido de Movimento Unidimensional
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Um motociclista está em movimento retrógrado, sua velocidade, em módulo, vale 40 m/s e no instante inicial sua posição é de −150 m. Determinar:
a) A equação horária que descreve o movimento deste motociclista;
b) O instante em que ele passa pela origem.

Dados do problema:

  • Módulo da velocidade do motociclista:    |v| = 40 m/s;
  • Posição no instante inicial:    S0 = −150 m.

Esquema do problema:

Figura 1

Adotamos uma trajetória com sentido positivo orientado para a direita.

Solução:

a) Queremos encontrar uma função do tipo

\[ \begin{gather} \bbox[#99CCFF,10px] {S=S_0+vt} \end{gather} \]

a posição inicial já é dada no problema, S0 = −150 m, como o motociclista está em movimento retrógrado seu movimento se dá contra a orientação da trajetória e sua velocidade é (v<0), v = −40 m/s. Portanto, a função procurada será

\[ \begin{gather} \bbox[#FFCCCC,10px] {S=-150-40t} \end{gather} \]

b) Quando o motociclista passa pela origem temos S = 0, substituindo este valor na equação encontrada no item (a)

\[ \begin{gather} 0=-150-40t \\[5pt] 40t=-150 \\[5pt] t=-\frac{150}{40} \\[5pt] t=-3,75\;\mathrm s \end{gather} \]

Como não existe tempo negativo isto significa que o motociclista não passa pela origem da trajetória (ele começa o movimento a esquerda da origem e se movimenta para a esquerda se afastando cada vez mais da origem).

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