PRÁTICA COM QUESTÕES OFICIAIS

Questão 90 (CFS 1) da EEAR 2022

CFS 1 · Física: Velocidade média e movimento uniforme

– Um carro a 108 km/h se encontra prestes a iniciar uma ultrapassagem de um caminhão que está a 72 km/h, conforme a figura. Ambos realizam um movimento retilíneo uniforme durante todo percurso.

Esquema no plano vertical ao longo do eixo x(m). O carro estende-se da posição 0 à posição 3, com o ponto A na posição 0. O caminhão estende-se da posição 3 à posição 27, com o ponto B na posição 27.

O tempo, em segundos, que o carro leva para ultrapassar o caminhão (ponto A chegar à mesma posição do ponto B, em relação ao referencial x) é igual a

  1. A
    1
  2. B
    2,4
  3. C
    2,7
  4. D
    3
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Resolução comentada

Como os dois estão em movimento uniforme, o jeito mais simples é usar o movimento relativo: o carro se aproxima do caminhão com a diferença das velocidades.

  1. Converter para m/s (divida por 3,6):

    • carro: 108/3{,}6 = 30\ \text{m/s}
    • caminhão: 72/3{,}6 = 20\ \text{m/s}

  2. Velocidade relativa do carro em relação ao caminhão:

    v_{rel} = 30 - 20 = 10\ \text{m/s}

  3. Distância que o ponto A precisa percorrer para chegar ao ponto B. Pela figura, A está em x = 0 (traseira do carro) e B está em x = 27\ \text{m} (frente do caminhão). Logo:

    \Delta x_{rel} = 27 - 0 = 27\ \text{m}

  4. Tempo:

    t = \frac{\Delta x_{rel}}{v_{rel}} = \frac{27}{10} = 2{,}7\ \text{s}

Conferindo pelas equações horárias: x_A = 30t e x_B = 27 + 20t. Igualando, 30t = 27 + 20t, então 10t = 27 e t = 2{,}7\ \text{s}.

Alternativa C.

Pegadinha: A alternativa B engana quem usa só o comprimento do caminhão (24 m) e esquece que A parte de x = 0, não da posição 3.

Por que as outras alternativas estão erradas

  • ANão corresponde a nenhuma conta coerente com os 27 m e a velocidade relativa de 10 m/s.
  • BUsa 24 m (só o comprimento do caminhão) em vez dos 27 m entre A e B.
  • DUsa 30 m ou outro deslocamento relativo errado, em vez de 27 m.

Assunto: Velocidade média e movimento uniforme.

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Fonte: EEAR 2022 · CFS 1. Prova oficial ↗