PRÁTICA COM QUESTÕES OFICIAIS

Questão 73 (CFS 2) da EEAR 2024

CFS 2 · Física: Movimento uniformemente variado (MUV)

– Um veículo está se deslocando em uma pista retilínea com uma velocidade constante de módulo igual a 108\text{ km/h}. Após passar por uma placa, num ponto X da estrada, continua com essa velocidade por 10\text{ min} e, após esse tempo, aciona os freios, produzindo uma desaceleração constante de módulo igual a 3\text{ m/s}^2, até o veículo parar completamente num ponto Y desta estrada. Quanto tempo, em s, um ciclista leva para percorrer a distância entre os pontos X e Y mantendo durante todo o trajeto uma velocidade constante de módulo igual a 36\text{ km/h}?

  1. A
    360
  2. B
    450
  3. C
    1815
  4. D
    18150
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Resolução comentada

Primeiro, converta as velocidades para m/s, dividindo por 3{,}6:

  • veículo: 108\ \text{km/h} = 30\ \text{m/s}
  • ciclista: 36\ \text{km/h} = 10\ \text{m/s}

O trajeto de X até Y tem duas partes: movimento uniforme e frenagem (MUV).

  1. Movimento uniforme: t = 10\ \text{min} = 600\ \text{s}, então d_1 = v\,t = 30 \cdot 600 = 18000\ \text{m}.

  2. Frenagem: o veículo vai de 30\ \text{m/s} até 0 com a = 3\ \text{m/s}^2. Por Torricelli:

v^2 = v_0^2 - 2a\,d_2 \Rightarrow 0 = 30^2 - 2\cdot 3\cdot d_2 \Rightarrow d_2 = \frac{900}{6} = 150\ \text{m}

  1. Distância total entre X e Y: d = 18000 + 150 = 18150\ \text{m}.

  2. Tempo do ciclista, com velocidade constante de 10\ \text{m/s}:

t = \frac{d}{v} = \frac{18150}{10} = 1815\ \text{s}

O que se pede é o tempo do ciclista, não a distância.

Alternativa C.

Pegadinha: A alternativa D engana: 18150 é a distância em metros, não o tempo pedido.

Por que as outras alternativas estão erradas

  • AConsidera apenas os 10\ \text{min} de movimento uniforme (600\ \text{s}) ou outro valor sem relação com o percurso, ignorando a distância total.
  • BNão corresponde ao tempo do ciclista; resultado de conta com a distância errada (por exemplo, usando só a frenagem ou velocidades não convertidas).
  • DDá a distância total em metros (18150\ \text{m}), esquecendo de dividir por 10\ \text{m/s}.

Assuntos: Movimento uniformemente variado (MUV), Velocidade média e movimento uniforme.

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Fonte: EEAR 2024 · CFS 2. Prova oficial ↗