Resposta:
No instante t = 4,0 s, a partícula possui uma velocidade igual a 12 m/s.
Explicação:
Foi dada no problema a equação horária da posição (em unidades do SI) para o Movimento Retilíneo Uniformemente Variado (M.R.U.V).
[tex]\sf \displaystyle s(t) = 5,0 - 20t + 4t^2[/tex]
Deve-se compará-la com a equação geral para esse tipo de movimento:
[tex]\boxed{\sf \displaystyle s(t) = S_0 + v_0 t + \frac{1}{2} at^2} \ \sf (I)[/tex]
Para encontrar:
[tex]\sf \displaystyle v_0 = - 20 \: m/s[/tex]
[tex]\sf \displaystyle \frac{1}{2} \: a = 4 \Rightarrow a = 8 \: m/s^2[/tex]
Lembrando-se da equação horária da velocidade para o M.R.U.V
[tex]\boxed{\sf \displaystyle v(t) = v_0 + at} \ \sf (II)[/tex]
Substitui-se na equação (II) os valores da velocidade inicial e da aceleração encontrados acima,
[tex]\sf \displaystyle v(t) = -20 + 8t[/tex]
E agora, basta substituir t = 4,0 s para encontrar a velocidade solicitada:
[tex]\sf \displaystyle v(4) = -20 + 8(4) = - 20 + 32[/tex]
[tex]\boxed{ \sf \displaystyle v(4) = 12 \: m/s}[/tex]