Questão 4 da FUVEST 2018

Question

Em uma tribo indígena de uma ilha tropical, o teste derradeiro de coragem de um jovem é deixar-se cair em um rio, do alto de um penhasco. Um desses jovens se soltou verticalmente, a partir do repouso, de uma altura de 45\text{ m} em relação à superfície da água. O tempo decorrido, em segundos, entre o instante em que o jovem iniciou sua queda e aquele em que um espectador, parado no alto do penhasco, ouviu o barulho do impacto do jovem na água é, aproximadamente,

A
3{,}1.
B
4{,}3.
C
5{,}2.
D
6{,}2.
E
7{,}0.

Note e adote:
Considere o ar em repouso e ignore sua resistência.
Ignore as dimensões das pessoas envolvidas.
Velocidade do som no ar: 360\text{ m/s}.
Aceleração da gravidade: 10\text{ m/s}^2.

Answer 1

PRÁTICA COM QUESTÕES OFICIAIS

Questão 4 da FUVEST 2018

1ª fase · Física: Queda livre e lançamento vertical

Em uma tribo indígena de uma ilha tropical, o teste derradeiro de coragem de um jovem é deixar-se cair em um rio, do alto de um penhasco. Um desses jovens se soltou verticalmente, a partir do repouso, de uma altura de 45\text{ m} em relação à superfície da água. O tempo decorrido, em segundos, entre o instante em que o jovem iniciou sua queda e aquele em que um espectador, parado no alto do penhasco, ouviu o barulho do impacto do jovem na água é, aproximadamente,

A
3{,}1.
B
4{,}3.
C
5{,}2.
D
6{,}2.
E
7{,}0.

Note e adote:
Considere o ar em repouso e ignore sua resistência.
Ignore as dimensões das pessoas envolvidas.
Velocidade do som no ar: 360\text{ m/s}.
Aceleração da gravidade: 10\text{ m/s}^2.

Escolha uma alternativa para conferir o gabarito.

Reportar erro na questão

Resolução comentada

O tempo total tem duas partes: o tempo de queda do jovem até a água e o tempo que o som leva para subir de volta até o espectador no alto do penhasco.

1. Tempo de queda (MUV, partindo do repouso):

h=\frac{g\,t_q^2}{2}\Rightarrow 45=\frac{10\,t_q^2}{2}=5\,t_q^2\Rightarrow t_q^2=9\Rightarrow t_q=3\ \text{s}

2. Tempo de subida do som (MU):

O som percorre os mesmos 45\ \text{m} com velocidade constante de 360\ \text{m/s}:

t_s=\frac{45}{360}=0{,}125\ \text{s}

3. Tempo total:

t=t_q+t_s=3+0{,}125=3{,}125\ \text{s}\approx 3{,}1\ \text{s}

O espectador ouve o barulho um pouco depois de o jovem atingir a água, porque o som leva um tempo pequeno para chegar, mas o valor é bem menor que 1 s e só muda a casa decimal.

Alternativa A.

Por que as outras alternativas estão erradas

BValor sem base na conta; não corresponde à soma de 3 s com 0,125 s.
CNão resulta de nenhuma combinação correta dos tempos de queda e de subida do som.
DValor sem relação com a soma de 3 s com 0,125 s.
EValor muito acima do real, que só aparece se os tempos forem combinados de forma errada.

Assuntos: Queda livre e lançamento vertical, Velocidade média e movimento uniforme.

Reportar erro na resolução

Ver como caiu na prova