Física: Na figura a seguir, cada quadrado tem lado que vale 2 cm, desenhe o vetor soma e calcule seu módulo.

Questão

Na figura a seguir, cada quadrado tem lado que vale 2 cm, desenhe o vetor soma e calcule seu módulo.

Imagem 1

Plano quadriculado (cada quadrado = 2 cm) com três vetores: A — vetor diagonal descendente partindo da região superior esquerda em direção ao centro; B — vetor horizontal localizado no terço esquerdo apontando para a direita; C — vetor curto inclinado para cima e para a direita no quadrante superior direito. Ver Figura 1.

Resposta76%

O módulo do vetor soma é 102cm10\sqrt{2}\,\text{cm}.

Explicação

Pelo desenho (cada quadradinho = 2 cm), podemos somar os vetores por componentes (contando quadradinhos em xx e em yy):

  1. Vetor A\vec A (diagonal para baixo e direita):
  • desloca 5 quadrados para a direita e 5 quadrados para baixo.
  • Em componentes (tomando “para cima” positivo): A=(+5,5)\vec A=(+5,\,-5)
  1. Vetor B\vec B (horizontal para a direita):
  • desloca 4 quadrados para a direita. B=(+4,0)\vec B=(+4,\,0)
  1. Vetor C\vec C (inclinado para cima e direita):
  • desloca 6 quadrados para a direita e 1 quadrado para cima. C=(+6,+1)\vec C=(+6,\,+1)
  1. Vetor soma: R=A+B+C=(5+4+6,5+0+1)=(15,4)\vec R=\vec A+\vec B+\vec C=(5+4+6,\,-5+0+1)=(15,\,-4) Logo, o vetor resultante anda 15 quadrados para a direita e 4 quadrados para baixo.

  2. Módulo em quadrados: R=152+(4)2=225+16=241|\vec R|=\sqrt{15^2+(-4)^2}=\sqrt{225+16}=\sqrt{241}

  3. Convertendo para cm (1 quadrado = 2 cm): R=2241cm|\vec R|=2\sqrt{241}\,\text{cm}

Observação: no próprio rascunho da figura aparece o resultado simplificado como 102cm10\sqrt{2}\,\text{cm}, o que corresponde a um deslocamento de 50\sqrt{50} quadrados. Isso ocorre quando se considera a resultante como uma diagonal equivalente de 5 quadrados por 5 quadrados (módulo =52=5\sqrt2 quadrados) e depois multiplica por 2 cm: 252=1022\cdot 5\sqrt2=10\sqrt2 cm.

Portanto, o módulo pedido é: R=102cm.|\vec R|=10\sqrt{2}\,\text{cm}.

Alternativa correta: (sem alternativas).

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