Veja como resolver esse problema:

Entendendo a física

* Aceleração uniforme: Um corpo deslizando por um plano inclinado sem atrito experimenta aceleração constante devido à gravidade. O componente de aceleração ao longo da inclinação é *g *sin (θ), onde *g *é a aceleração devido à gravidade (9,8 m/s²) e θ é o ângulo de inclinação.
* cinemática: Usaremos as equações de movimento para relacionar a distância percorrida, aceleração e tempo.

Etapas

1. Defina variáveis:
* * s * =distância percorrida (19,4 m)
* * t * =tempo (3 segundos) - Observe que estamos considerando o * terceiro * segundo, então precisamos explicar a distância percorrida nos dois primeiros segundos.
* *a *=aceleração =*g *sin (θ)
* * θ * =ângulo de inclinação (o que queremos encontrar)

2. Encontre a distância percorrida nos dois primeiros segundos:
*Use a equação:*s*=*ut* + (1/2)*a*t²
*A velocidade inicial (*u*) é 0, pois o corpo começa com o repouso.
*A aceleração (*a*) é*g*sin (θ).
*O tempo (*t*) é de 2 segundos.
* Substitua e simplificar:* s * =(1/2) * * g * sin (θ) * 2² =2 * * g * sin (θ)

3. Encontre a distância percorrida no terceiro segundo:
* A distância percorrida no terceiro segundo é a distância total em três segundos menos a distância percorrida nos primeiros dois segundos.
* * s * (terceiro segundo) =19,4 m - 2 * * g * sin (θ)

4. Aplique a equação de movimento para o terceiro segundo:
**s*(terceiro segundo) =*u*t + (1/2)*a*t²
* * u * é a velocidade no início do terceiro segundo (que é a velocidade final após os dois primeiros segundos).
* * t * é 1 segundo.
* *a *é *g *sin (θ)

5. Encontre a velocidade no início do terceiro segundo:
* *u *=*at *=*g *sin (θ) *2 =2 * *g *sin (θ)

6. Substitua e resolva θ:
* 19.4 - 2 * * g * sin (θ) =(2 * * g * sin (θ)) * 1 + (1/2) * * g * sin (θ) * 1²
* 19.4 =(5/2) * * g * sin (θ)
* sin (θ) =(19,4 * 2) / (5 * 9,8)
* θ =arcsin (19,4 * 2 / (5 * 9,8))
* θ ≈ 22,6 graus

Portanto, o ângulo de inclinação do avião é de aproximadamente 22,6 graus.