Lição de casa da aula: Modelos em Mecânica Mathematics

Nesta atividade, nós vamos praticar a utilizar um modelo matemático de uma situação da vida real para prever e calcular distâncias, alturas, velocidades, acelerações e forças.

Q1:

Uma bola de beisebol atingida por um jogador profissional de beisebol viaja no ar por 10 s antes de pousar. O movimento é modelado pela equação 𝑑=20𝑡, onde 𝑑 é a distância horizontal, em metros, da bola de beisebol do home plate 𝑡 segundos depois de ser atingido. Quão longe essa bola viaja antes de atingir o solo?

  • A200 m
  • B250 m
  • C100 m
  • D50 m
  • E150 m

Q2:

A altura de uma mosca é modelada pela equação =3𝑡12𝑡cm, onde é a altura da mosca em relação ao topo de uma mesa em centímetros, e 𝑡 é o tempo após o início da medição, em segundos. Qual é a altura da mosca no momento 3 segundos em relação ao topo da mesa?

  • AA mosca está 9 cm acima da mesa.
  • BA mosca está na mesa.
  • CA mosca está 63 cm acima da mesa.
  • DA mosca está 9 cm abaixo da mesa.
  • EA mosca está 63 cm abaixo da tabela.

Q3:

A equação =2𝑥0,2𝑥 modela o movimento de uma bola de futebol que é chutada para o ar, onde é a altura da bola de futebol acima do solo, em metros, quando viaja 𝑥 metros horizontalmente. Qual é a altura da bola de futebol quando ela viaja 6 m horizontalmente?

  • A4,8 m
  • B10,8 m
  • C19,2 m
  • D5,4 m
  • E9,6 m

Q4:

O movimento de uma pedra em um telhado é modelado pela equação =3𝑡+12𝑡+36, onde é a altura da pedra acima do solo, em metros, 𝑡 segundos depois que a pedra é lançada. Encontre o maior intervalo de valores para 𝑡 para o qual este modelo pode ser válido.

  • A[0,2]
  • B[2,6]
  • C[2,2]
  • D[0,6]
  • E[2,6]

Q5:

O movimento de uma bola de beisebol arremessada por um jogador profissional de beisebol é modelado pela equação =0,01𝑥+1,5𝑥, em que é a altura da bola de beisebol acima do solo, em metros, quando está a 𝑥 metros da placa base. Determine o menor valor de 𝑘 para o qual este modelo não pode ser válido quando 𝑥>𝑘.

Q6:

Um avião atinge uma altitude de 12 km acima do nível do mar 30 min após a decolagem. Este movimento é modelado pela equação =𝑘𝑡𝑘𝑡, onde a altitude do avião 𝑡 h depois da decolagem é km acima do nível do mar. Encontre o valor de 𝑘.

Q7:

Uma bola de futebol é chutada para o ar. Para modelar o movimento desta bola de futebol matematicamente, assumimos que a bola de futebol é uma partícula. Qual das seguintes opções é uma interpretação correta desta suposição?

  • AA bola de futebol pode girar enquanto se desloca no ar.
  • BA massa da bola de futebol está concentrada num único ponto.
  • CA bola de futebol tem massa zero.
  • DA resistência do ar é pequena, mas não pode ser ignorada.
  • EA resistência do ar atua contra o movimento da bola de futebol.

Q8:

Em qual dos seguintes contextos não é apropriado assumir que o objeto é uma partícula?

  • AUm paraquedas aberto caindo no ar
  • BUm satélite se movendo em órbita
  • CUma bola de beisebol viajando no ar
  • DUma bola de futebol rolando colina abaixo
  • EUm patinador se movendo no gelo

Q9:

Qual das seguintes suposições não é apropriada ao construir um modelo matemático que representa o movimento de uma pedra atirada ao ar?

  • AA pedra é uma partícula.
  • BA pedra é um objeto leve.
  • CA resistência do ar é insignificante.
  • DA massa da pedra é constante.
  • EA gravidade é constante.

Q10:

Qual dos seguintes pressupostos não é adequado para construir um modelo matemático que representa um sistema mecânico onde um sistema com roldana arrasta uma caixa pesada num chão de concreto?

  • AO chão é liso.
  • BA roldana está fixa.
  • CA roldana é leve.
  • DA roldana é lisa.
  • EA corda é inextensível.

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