Exercício de Física

Tradicional problema do barco cruzando um rio. O exercício comenta sobre a potência do barco (4 HP), isso é completamente irrelevante para o exercício. Podemos retirar alguns dados importantes:

Vc=5m/s - velocidade da correnteza (se mantém inalterada).

Vb=36km/h - velocidade do barco (constante). 

O exercício nos dá dois possíveis casos, sendo um deles para o barco atingindo o ponto A, na outra margem do rio e o outro para o ponto B.

Bom, inicialmente devemos deixar ambas as velocidades em uma mesma unidade, escolhi o m/s.

Logo:

Vb=36km/h ÷ 3,6 = 10m/s

Deve-se saber também que tanto a velocidade do barco quanto a da correnteza nunca irão mudar, ou seja, ao vetor velocidade da correnteza será sempre para a direita e o do barco para cima (em direção ao ponto A).

Para calcularmos a velocidade resultante para que o barco chegue ao ponto B devemos simplesmente utilizar a soma dos vetores velocidade num caso de ângulo reto, ou seja, teorema de Pitágoras:

Fr²=Vb²+Vc²

Fr²=10²+5²

Fr²=125

Fr=11,2m/s

Logo, a velocidade para que o barco atinja o ponto B deverá ser 11,2m/s.

Para que o barco chegue ao ponto A o vetor da velocidade resultante deverá ser contrário ao vetor da velocidade da correnteza:

Fr²=Vb²-Vc²

Fr²=10²-5²

Fr²=75

Fr=8,7m/s

Logo, a velocidade para que o parco atinja o ponto A deverá ser 8,7m/s.

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Se por acaso o exercício desse algum ângulo, você poderia resolver utilizando a regra do paralelogramo da Física, que consiste em:

Fr²=F1²+F2²+2F1F2.cosα

O exercício comenta também sobre o Princípio da Simutaneidade de Galileu, que diz que se um corpo apresenta um movimento composto, cada um dos movimentos componentes se realiza como se os demais não existissem e no mesmo intervalo de tempo. Ou seja, podemos calcular cada movimento separadamente, como foi feito no exercício acima.