Vetor Resultante 8607C3
1. **Enunciado do problema:**
O avião percorreu 8 km na direção do vetor $\vec{u}$ (leste) e 10 km na direção do vetor $\vec{v}$, que forma um ângulo de 30° acima do leste. Precisamos encontrar o vetor deslocamento resultante, sua magnitude (distância percorrida pelo helicóptero) e a direção desse vetor em relação ao leste.
2. **Fórmula usada:**
Para somar vetores, usamos a soma componente a componente:
$$\vec{R} = \vec{u} + \vec{v}$$
A magnitude do vetor resultante é dada por:
$$|\vec{R}| = \sqrt{R_x^2 + R_y^2}$$
E a direção $\theta$ em relação ao eixo leste (horizontal) é:
$$\theta = \arctan\left(\frac{R_y}{R_x}\right)$$
3. **Cálculo das componentes dos vetores:**
- Vetor $\vec{u}$ tem módulo 8 km e está na direção leste (0°):
$$u_x = 8 \cos 0^\circ = 8$$
$$u_y = 8 \sin 0^\circ = 0$$
- Vetor $\vec{v}$ tem módulo 10 km e está a 30° acima do leste:
$$v_x = 10 \cos 30^\circ = 10 \times \frac{\sqrt{3}}{2} = 5\sqrt{3} \approx 8.66$$
$$v_y = 10 \sin 30^\circ = 10 \times \frac{1}{2} = 5$$
4. **Soma dos vetores:**
$$R_x = u_x + v_x = 8 + 8.66 = 16.66$$
$$R_y = u_y + v_y = 0 + 5 = 5$$
5. **Cálculo da magnitude do vetor resultante:**
$$|\vec{R}| = \sqrt{16.66^2 + 5^2} = \sqrt{277.56 + 25} = \sqrt{302.56} \approx 17.4 \text{ km}$$
6. **Cálculo da direção do vetor resultante:**
$$\theta = \arctan\left(\frac{5}{16.66}\right) \approx \arctan(0.3) \approx 16.7^\circ$$
7. **Interpretação:**
O helicóptero deve seguir uma rota de aproximadamente 17.4 km na direção $16.7^\circ$ acima do leste para chegar ao local do acidente.
**Resposta final:**
- Distância percorrida pelo helicóptero: aproximadamente 17.4 km.
- Direção e sentido: $16.7^\circ$ acima do leste.