EEAR 2022 (CFS 1) — questão 90 de Física

Gabarito CCinemática — ultrapassagem em MRU (velocidade relativa)Exame de Admissão ao CFS 1/2022 · Física
Enunciado — imagem da prova
Enunciado da questão 90 de Física do EEAR 2022 (CFS 1)

Enunciado em texto

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.

[Figura: eixo vertical x (m), apontando para cima, com as marcas 0, 3 e 27. O carro ocupa de x = 0 a x = 3, com o ponto A na sua traseira (x = 0). O caminhão, à frente, ocupa de x = 3 a x = 27, com o ponto B na sua dianteira (x = 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

a) 1

b) 2,4

c) 2,7

d) 3

(Enunciado e figura: Exame de Admissão ao CFS 1/2022 — EEAR.)

Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Escola de Especialistas de Aeronáutica (EEAR), do Comando da Aeronáutica.

Resolução comentada

O que a questão pede: quanto tempo a traseira do carro (A) leva para alcançar a frente do caminhão (B).

Passo 1 — as velocidades em m/s:

vcarro=1083,6=30 m/sv_{\text{carro}} = \frac{108}{3{,}6} = 30\ \text{m/s}

vcam=723,6=20 m/sv_{\text{cam}} = \frac{72}{3{,}6} = 20\ \text{m/s}

Passo 2 — as funções horárias. No início, A está em x = 0 e B em x = 27 m:

xA=30 txB=27+20 tx_A = 30\,t \qquad x_B = 27 + 20\,t

Passo 3 — o encontro:

30 t=27+20 t  ⇒  t=2,7 s30\,t = 27 + 20\,t \;\Rightarrow\; t = 2{,}7\ \text{s}

Atalho (velocidade relativa): em relação ao caminhão, o carro avança a 30 − 20 = 10 m/s e precisa vencer 27 m: t = 27/10 = 2,7 s.

⚠️ A armadilha: contar só o comprimento do caminhão (27 − 3 = 24 m), esquecendo que é a traseira do carro que precisa chegar à frente do caminhão: dá 2,4 s, a alternativa B.

A ideia em uma frase: na ultrapassagem, use a velocidade relativa e a distância entre os pontos que devem se alinhar.

Resposta: alternativa C (2,7 s).

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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