(UNICAMP - 2024)
a) Um barco de pesca, com um peixe enorme amarrado do lado de fora, viaja com velocidade constante de módulo wB= 3,0 m/s. Um tubarão, inicialmente a uma distância d0 = 160 m em relação ao barco (e posicionado atrás dele), desloca-se - com velocidade também constante e de módulo wT = 7,0 m/s - em busca do peixe que se encontra preso ao barco, alcançando-os após um tempo ∆t (ver figura A). Qual é o valor de ∆t e quais são as distâncias percorridas pelo barco, dB , e pelo tubarão, dT , até que o tubarão alcance o barco?
b) A figura B representa um barco a vela viajando com velocidade constante de módulo wB= 3,0 m/s no sentido positivo do eixo x. Dentre as diferentes forças que atuam no barco, a força exercida pelo vento sobre a vela, \(\overrightarrow{F}_{vento}\), está representada na figura B e forma um ângulo \(\theta =60^{\circ}\) com a velocidade \(\overrightarrow{w}_{b}\) . Ao passar pela frente e por trás da vela de área A = 7,0 m2 , o vento produz uma diferença de pressão média \(\Delta p = p_{tras }- p_{frente }= 300 \ N/m^2\) (ver figura C).
Pede-se: i) o módulo da força do vento, \(\overrightarrow{F}_{vento}\), sobre a vela; ii) o trabalho \(\tau\) exercido por \(\overrightarrow{F}_{vento}\) num deslocamento do barco de duração ∆t = 20 s.