Questão 83 da EEAR 2017

Question

– Um garoto que se encontra em uma passarela de altura 20 metros, localizada sobre uma estrada, observa um veículo com teto solar aproximando-se. Sua intenção é abandonar uma bolinha de borracha para que ela caia dentro do carro, pelo teto solar. Se o carro viaja na referida estrada com velocidade constante de 72\text{ Km/h}, a que distância, em metros, do ponto diretamente abaixo da passarela sobre a estrada deve estar o carro no momento em que o garoto abandonar a bola. Despreze a resistência do ar e adote g = 10\text{m/s}^2.

Ilustração mostrando uma passarela com altura indicada de 20 m sobre uma pista, e um carro trafegando em direção a ela com uma seta para a esquerda. Abaixo da pista, uma cota entre a vertical da passarela e a vertical do carro está assinalada com um ponto de interrogação.

A
10
B
20
C
30
D
40

Answer 1

PRÁTICA COM QUESTÕES OFICIAIS

Questão 83 da EEAR 2017

Exame de escolaridade · Física: Lançamento horizontal e oblíquo

– Um garoto que se encontra em uma passarela de altura 20 metros, localizada sobre uma estrada, observa um veículo com teto solar aproximando-se. Sua intenção é abandonar uma bolinha de borracha para que ela caia dentro do carro, pelo teto solar. Se o carro viaja na referida estrada com velocidade constante de 72\text{ Km/h}, a que distância, em metros, do ponto diretamente abaixo da passarela sobre a estrada deve estar o carro no momento em que o garoto abandonar a bola. Despreze a resistência do ar e adote g = 10\text{m/s}^2.

Ilustração mostrando uma passarela com altura indicada de 20 m sobre uma pista, e um carro trafegando em direção a ela com uma seta para a esquerda. Abaixo da pista, uma cota entre a vertical da passarela e a vertical do carro está assinalada com um ponto de interrogação.

A
10
B
20
C
30
D
40

Escolha uma alternativa para conferir o gabarito.

Reportar erro na questão

Resolução comentada

A bolinha é abandonada (velocidade inicial vertical nula), então cai em queda livre. Enquanto ela cai, o carro segue em movimento uniforme na horizontal. Para a bola cair no teto solar, o tempo de queda da bola deve ser igual ao tempo que o carro leva para chegar ao ponto abaixo da passarela.

Tempo de queda, com h = 20\ \text{m}:

h = \frac{g t^2}{2} \Rightarrow 20 = \frac{10\, t^2}{2} \Rightarrow t^2 = 4 \Rightarrow t = 2\ \text{s}

Velocidade do carro em m/s (divide-se por 3,6):

v = \frac{72}{3{,}6} = 20\ \text{m/s}

Distância percorrida pelo carro nesse tempo:

d = v\,t = 20 \cdot 2 = 40\ \text{m}

Portanto, no instante em que o garoto solta a bola, o carro deve estar a 40 m do ponto da estrada diretamente abaixo da passarela.

Alternativa D.

Por que as outras alternativas estão erradas

AUsa só metade do tempo de queda ou da velocidade, chegando a 10 m, que não corresponde a 20\ \text{m/s}\times 2\ \text{s}.
BConfunde a distância com a altura da passarela (20 m) ou usa a velocidade 20 m/s com 1 s de queda.
CNão corresponde a nenhuma conta correta; resulta de erro no tempo de queda (1,5 s).

Assunto: Lançamento horizontal e oblíquo.

Reportar erro na resolução

Ver como caiu na prova

Fonte: EEAR 2017 · CFS. Prova oficial ↗