FACISB 2017 — questão 61 de Física

Gabarito DCinemática — velocidade escalar média num trajeto com trecho inclinadoProcesso Seletivo Medicina · Prova Objetiva
Enunciado — imagem da prova
Enunciado da questão 61 de Física do FACISB 2017

Enunciado em texto

Uma pessoa que estava na posição B chamou, por telefone, um taxista que se encontrava parado na posição A. O taxista informou que, considerando as condições de tráfego e os semáforos do percurso, seriam necessários, no mínimo, 9 minutos e, no máximo, 18 minutos para chegar até o ponto B.

[Figura: mapa de ruas com o trajeto em vermelho. De A, o trajeto sobe em linha reta inclinada, formando 60º com a horizontal (há um triângulo retângulo tracejado sob esse trecho), até uma esquina; dali segue em linha reta horizontal para a direita até B. Cotas horizontais no alto: 4100 m da vertical de A até a vertical de B; 2800 m da vertical da esquina até a vertical de B.]

De acordo com as informações e considerando o trajeto indicado em vermelho, uma possível velocidade escalar média que permite ao taxista chegar ao ponto B no intervalo de tempo mencionado é

(A) 16 m/s.

(B) 4 m/s.

(C) 20 m/s.

(D) 8 m/s.

(E) 12 m/s.

(Enunciado e figura: Vestibular FACISB 2017 — FACISB/Vunesp.)

Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Faculdade de Ciências da Saúde de Barretos Dr. Paulo Prata (FACISB) e à Fundação VUNESP.

Resolução comentada

O que a questão pede: uma velocidade média compatível com fazer o trajeto vermelho entre 9 e 18 minutos.

Passo 1 — o trecho inclinado. A projeção horizontal desse trecho é 4100 − 2800 = 1300 m, e ele faz 60º com a horizontal. No triângulo retângulo, a projeção é o cateto adjacente:

L=1300cos⁡60∘=13000,5=2600 mL = \frac{1300}{\cos 60^{\circ}} = \frac{1300}{0{,}5} = 2600\ \text{m}

Passo 2 — o percurso total.

Δs=2600+2800=5400 m\Delta s = 2600 + 2800 = 5400\ \text{m}

Passo 3 — as velocidades extremas. 9 min = 540 s e 18 min = 1080 s:

vmaˊx=5400540=10 m/sv_{\text{máx}} = \frac{5400}{540} = 10\ \text{m/s}

vmıˊn=54001080=5 m/sv_{\text{mín}} = \frac{5400}{1080} = 5\ \text{m/s}

A velocidade média tem de ficar entre 5 m/s e 10 m/s. Das alternativas, só 8 m/s serve.

⚠️ A armadilha: usar só os 4100 m na horizontal, ignorando que o primeiro trecho é inclinado. Aí as velocidades ficam entre cerca de 3,8 e 7,6 m/s, e a resposta pareceria ser 4 m/s (alternativa B). O taxista percorre a rua, não a projeção dela.

A ideia em uma frase: velocidade escalar média é distância percorrida (pelo caminho de verdade) dividida pelo tempo.

Resposta: alternativa D (8 m/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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