ACAFE 2024 (Inverno) — questão 30 de Física

Gabarito DCinemática — movimento uniformemente variado: velocidade inicial numa frenagemVestibular de Medicina — Inverno · Física
Enunciado — imagem da prova
Enunciado da questão 30 de Física do ACAFE 2024 (Inverno)

Enunciado em texto

As emergências dos hospitais estão cada vez mais cheias de pacientes, entre os quais estão os acidentados por colisões entre veículos e atropelamentos. Com o intuito de diminuir estes acidentes os carros atuais estão sendo fabricados com o sistema de frenagem AEB (Automatic Emergrncy Braking), o qual é capaz de detectar objetos, via sensores, instalados no veículo e acionar, automaticamente, os freios para evitar a colisão.

Vamos supor que o automóvel deseje parar em 4 s, percorrendo uma distância de 80 m com uma desaceleração constante, a velocidade do automóvel, em km/h, no início da frenagem, é:

A) 80 km/h

B) 120 km/h

C) 100 km/h

D) 144 km/h

(Enunciado: Vestibular de Medicina ACAFE — Inverno 2024, Física — ACAFE.)

Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Associação Catarinense das Fundações Educacionais (ACAFE).

Resolução comentada

O que a questão pede: a velocidade no começo da frenagem, sabendo que o carro para em 4 s depois de andar 80 m.

Passo 1 — a velocidade média. Com desaceleração constante (MUV), a velocidade média é a média entre a inicial e a final, e a final é zero:

ΔSΔt=v0+02\frac{\Delta S}{\Delta t} = \frac{v_0 + 0}{2}

804=v02⇒v0=40 m/s\frac{80}{4} = \frac{v_0}{2} \Rightarrow v_0 = 40\ \text{m/s}

Passo 2 — em km/h (multiplique por 3,6):

v0=40⋅3,6=144 km/hv_0 = 40 \cdot 3{,}6 = 144\ \text{km/h}

Conferindo pelas equações do formulário: com v=v0+atv = v_0 + at, 0 = 40 + 4a dá a = −10 m/s². Então ΔS=40⋅4−10⋅42/2=160−80=80\Delta S = 40 \cdot 4 - 10 \cdot 4^2/2 = 160 - 80 = 80 m. Bate.

⚠️ A armadilha: fazer 80 m ÷ 4 s = 20 m/s = 72 km/h, como se o movimento fosse uniforme. Isso é a velocidade média; a inicial é o dobro, porque a velocidade cai de 40 até 0 m/s.

A ideia em uma frase: no MUV a velocidade média é a média das velocidades inicial e final; se o carro para, a inicial é o dobro da média.

Resposta: alternativa D (144 km/h).

Vídeo em breve

A resolução em vídeo desta questão ainda não foi gravada. A explicação escrita acima está completa, passo a passo. Novos vídeos saem no canal do Professor Filatte.

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