EEAR 2024 (CFS 1) — questão 78 de Física

Gabarito DCinemática — travessia de ponte por corpos extensos (movimento uniforme)Exame de Admissão ao CFS 1/2024 · Física
Enunciado — imagem da prova
Enunciado da questão 78 de Física do EEAR 2024 (CFS 1)

Enunciado em texto

Numa ponte de 100 m de extensão existem dois conjuntos de trilhos retilíneos e paralelos que permitem a passagem de dois trens simultaneamente. Exatamente no mesmo instante, chegam dois trens, A e B, precisamente nas extremidades opostas da ponte e em trilhos diferentes. Estes trens se deslocam na mesma direção e em sentidos contrários. O trem A possui 200 m de comprimento e velocidade constante de módulo igual a 36 km/h e o trem B possui 100 m de comprimento e velocidade constante de módulo igual a 18 km/h. De acordo com o texto, é correto afirmar que:

a) os dois trens atravessarão completamente a ponte ao mesmo tempo.

b) o trem A atravessará completamente a ponte primeiro e, somente 5 s após o trem A já ter atravessado a ponte, o trem B atravessará completamente a ponte.

c) o trem B atravessará completamente a ponte primeiro e, somente 5 s após o trem B já ter atravessado a ponte, o trem A atravessará completamente a ponte.

d) o trem A atravessará completamente a ponte antes do trem B, e, após o trem A ter atravessado, ainda restarão 50 m do trem B para atravessar completamente a ponte.

(Enunciado: Exame de Admissão ao CFS 1/2024 — 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 cada trem leva para atravessar a ponte por inteiro, e comparar.

Passo 1 — velocidades em m/s (divida km/h por 3,6):

vA=36 km/h=10 m/sv_A = 36\ \text{km/h} = 10\ \text{m/s}

vB=18 km/h=5 m/sv_B = 18\ \text{km/h} = 5\ \text{m/s}

Passo 2 — a distância de uma travessia completa. O trem começa a atravessar quando a frente entra na ponte e termina quando a traseira sai. Então ele anda a ponte mais o próprio comprimento:

dA=100+200=300 md_A = 100 + 200 = 300\ \text{m}

dB=100+100=200 md_B = 100 + 100 = 200\ \text{m}

Passo 3 — os tempos. Os trens estão em trilhos diferentes, então um não interfere no outro; cada um é um movimento uniforme independente:

tA=30010=30 st_A = \frac{300}{10} = 30\ \text{s}

tB=2005=40 st_B = \frac{200}{5} = 40\ \text{s}

O trem A termina primeiro. Em 30 s, o trem B andou 5×30=1505 \times 30 = 150 m dos 200 m de que precisa: faltam 50 m.

Por que não as outras: (A) falha porque os tempos são diferentes; (B) acerta a ordem, mas a diferença é de 10 s, não de 5 s; (C) erra a ordem.

⚠️ A armadilha: esquecer o comprimento do trem e contar só os 100 m da ponte. “Atravessar completamente” só termina quando o último vagão sai da ponte.

A ideia em uma frase: corpo extenso atravessa uma ponte andando a ponte mais o próprio comprimento.

Resposta: alternativa D (A termina em 30 s; nesse instante faltam 50 m para B).

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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