Oi Fernanda, tudo bem?
De fato, como você mesma escreveu, essa questão é muito fácil de resolver. Mas, para que você também acredite que é fácil, terá que praticar, pensando por si mesma. Pode crer, é o melhor caminho para você entender essa parte da cinemática.
Vamos lá então.
Primeiro, vamos entender a equação do movimento, também conhecida como Função Horária dos Espaços para o Movimento Uniforme, que é dada por:
S = S0 + v.t
Matematicamente falando, por se tratar de uma função do tempo, você deve lembrar sempre que esse tipo de expressão (matemática) deve relacionar duas (ou mais) grandezas.
Nesse caso, a função horária dos espaços relaciona duas grandezas: tempo e posição, que são representadas pelas letras t (tempo) e S (posição).
E as letras S0 e v representam números. Isso mesmo, números. Mas especificamente, o valor da posição inicial e o valor da velocidade.
Agora, é apenas uma questão de comparar a função na sua forma geral com a função dada no problema, observe:
S = S0 + v.t
S = -21 + 3t
Notou que as “letras” S e t aparecem nas duas expressões? Pois é, porque elas são as variáveis da função, quer dizer, podem variar os seus valores: cada vez que t muda de valor, obtemos um novo valor para S, entendeu?
Então, apenas com uma simples observação, você pode concluir que o número 3 corresponde ao valor da velocidade e o número -21 corresponde ao valor da posição inicial. Simples, não?
Note que, com isso, você já determinou as respostas dos itens (a) e (c) do exercício.
Determinar a posição em relação a um tempo específico também é fácil. Basta substituir o valor do tempo na função.
Então, para t = 4, teremos:
S = -21 + 3t
S = -21 + 3.4
S = -21 + 12
S = -9
Este resultado informa que, passados 4 segundos, o móvel terá se deslocado e estará exatamente na posição -9 metros, ou seja, 9 metros ANTES da posição zero. E essa é a resposta do item (b).
Agora, o contrário também acontece: conhecer o valor de uma posição específica e determinar o valor do tempo que o móvel gastou para chegar até ela, a partir de uma posição inicial, claro.
E isso é pedido no item (d): determinar o instante de tempo t em que o móvel se encontra na posição S = 12 metros.
Na verdade, o raciocínio é o mesmo! Basta substitui na expressão do movimento o valor de S e calcular o valor de t, observe:
S = -21 + 3t
12 = -21 + 3t
12 + 21 = 3t
33 = 3t
t = 33/3
t = 11
Portanto, 11 segundos.
De forma análoga, determinar o instante de tempo t em que o móvel passa pela ORIGEM, é calcular o valor de t sempre que S for zero!
Assim:
S = -21 + 3t
0 = -21 + 3t
21 = 3t
t = 21/3
t = 7
Portanto, 7 segundos.
Entendeu?
Dica: não tente decorar os cálculos simplesmente, tente entender a situação descrita fisicamente que os cálculos ficarão óbvios.
Para Saber Mais:
Marco Castro 