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PRÁTICA COM QUESTÕES OFICIAIS

Questão 131 do ENEM 2019

2º dia · Ciências da Natureza · H2 · Física: Velocidade média e movimento uniforme

A agricultura de precisão reúne técnicas agrícolas que consideram particularidades locais do solo ou lavoura a fim de otimizar o uso de recursos. Uma das formas de adquirir informações sobre essas particularidades é a fotografia aérea de baixa altitude realizada por um veículo aéreo não tripulado (vant). Na fase de aquisição é importante determinar o nível de sobreposição entre as fotografias. A figura ilustra como uma sequência de imagens é coletada por um vant e como são formadas as sobreposições frontais.

Esquema mostrando um vant com câmera fotográfica em três posições sucessivas (1, 2 e 3) a uma altitude H do solo. O campo de visão de cada foto tem abertura de 90° e forma ângulos de 45° com o solo, gerando uma região de sobreposição frontal de 20% (indicada por delta S) entre as imagens coletadas 1, 2 e 3.

O operador do vant recebe uma encomenda na qual as imagens devem ter uma sobreposição frontal de 20% em um terreno plano. Para realizar a aquisição das imagens, seleciona uma altitude H fixa de voo de 1\text{ }000\text{ m}, a uma velocidade constante de 50\text{ m s}^{-1}. A abertura da câmera fotográfica do vant é de 90^\text{o}. Considere \text{tg}(45^\circ) = 1.

Natural Resources Canada. Concepts of Aerial Photography.
Disponível em: www.nrcan.gc.ca. Acesso em: 26 abr. 2019 (adaptado).

Com que intervalo de tempo o operador deve adquirir duas imagens consecutivas?

  1. A
    40 segundos.
  2. B
    32 segundos.
  3. C
    28 segundos.
  4. D
    16 segundos.
  5. E
    8 segundos.
Escolha uma alternativa para conferir o gabarito.
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Resolução comentada

A largura do terreno que cada foto cobre depende da altitude e da abertura da câmera. Com abertura de 90^\circ, cada lado do campo de visão faz 45^\circ com a vertical (e também com o solo). Então, de cada lado do vant, a distância horizontal coberta é H\,\text{tg}(45^\circ) = 1\,000\ \text{m}.

  1. Largura da foto no solo: L = 2 \cdot 1\,000 = 2\,000\ \text{m}.

  2. Sobreposição frontal de 20%: \Delta S = 0{,}2 \cdot 2\,000 = 400\ \text{m}.

  3. Entre duas fotos consecutivas, o vant deve avançar só a parte não sobreposta: d = L - \Delta S = 2\,000 - 400 = 1\,600\ \text{m}.

  4. Com velocidade constante de 50\ \text{m/s}:

\Delta t = \frac{d}{v} = \frac{1\,600}{50} = 32\ \text{s}

Portanto, a cada 32 segundos o operador deve tirar uma nova foto.

Alternativa B.

Pegadinha: A alternativa A engana quem esquece de descontar a sobreposição e usa a largura total da foto (2 000 m).

Por que as outras alternativas estão erradas

  • Ausa 2 000 m dividido por 50 m/s, ignorando a sobreposição de 20%.
  • Cnão corresponde a nenhuma etapa correta; distância de 1 400 m não decorre dos dados.
  • Dusa largura de 1 000 m (só metade do campo) e subtrai a sobreposição de forma errada, chegando a 800 m.
  • Eusa apenas a sobreposição de 400 m dividida pela velocidade, em vez do avanço de 1 600 m.

Assunto: Velocidade média e movimento uniforme.

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