EEAR 2024 (CFS 2) — questão 73 de Física

Resolução comentada

O que a questão pede: a distância de X a Y que o carro percorre (trecho com velocidade constante + trecho freando) e, depois, o tempo que o ciclista leva nessa distância.

Passo 1 — tudo no SI. 108 km/h = 30 m/s; 10 min = 600 s; 36 km/h = 10 m/s.

Passo 2 — o trecho com velocidade constante (MU):

$$d_1 = v\,t = 30 \times 600 = 18\,000\ \text{m}$$

Passo 3 — o trecho freando (MUV). O tempo da frenagem não foi dado, então usamos Torricelli, com velocidade final zero:

$$0 = v^2 - 2\,a\,d_2$$

$$d_2 = \frac{30^2}{2 \times 3} = \frac{900}{6} = 150\ \text{m}$$

$$d_{XY} = 18\,000 + 150 = 18\,150\ \text{m}$$

Passo 4 — o tempo do ciclista, a 10 m/s constantes:

$$t = \frac{18\,150}{10} = 1\,815\ \text{s}$$

⚠️ A armadilha: parar na distância, 18 150 m, que aparece na alternativa D. A pergunta é o tempo do ciclista. Outro deslize é esquecer os 150 m da frenagem: daria 1 800 s, que nem está nas alternativas.

A ideia em uma frase: some os dois trechos do carro (MU + frenagem por Torricelli) e divida pela velocidade do ciclista, tudo em m e s.

Resposta: alternativa C (1815 s).