FACISB 2021 — questão 61 de Física

Gabarito ECinemática — velocidade escalar média em duas etapas (MU e MUV)Processo Seletivo Medicina · Prova Objetiva
Enunciado — imagem da prova
Enunciado da questão 61 de Física do FACISB 2021

Enunciado em texto

Um objeto realizou um movimento retilíneo em duas etapas. Na primeira, manteve velocidade constante de 2 m/s durante 20 s. Na segunda, o objeto assumiu uma aceleração negativa que o levou ao repouso no tempo de mais 20 s.

O valor da velocidade escalar média para esse movimento, no decorrer dos 40 s descritos, foi

(A) 0,5 m/s.

(B) 1,2 m/s.

(C) 0,4 m/s.

(D) 1,0 m/s.

(E) 1,5 m/s.

(Enunciado: Vestibular FACISB 2021 — 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: a distância total dividida pelo tempo total de 40 s.

Passo 1 — a primeira etapa (velocidade constante).

d1=v t=2×20=40 md_1 = v\,t = 2 \times 20 = 40\ \text{m}

Passo 2 — a segunda etapa (freando até parar). Com aceleração constante, a velocidade média do trecho é a média entre a inicial e a final:

d2=2+02×20=20 md_2 = \frac{2 + 0}{2} \times 20 = 20\ \text{m}

Passo 3 — a velocidade média do percurso todo.

vm=40+2040=1,5 m/sv_m = \frac{40 + 20}{40} = 1{,}5\ \text{m/s}

Conferindo pelo gráfico v × t: a área de um retângulo (2 × 20 = 40) mais a de um triângulo (2 × 20 / 2 = 20) dá os mesmos 60 m.

⚠️ A armadilha: contar só a distância da primeira etapa, como se o objeto “parasse” ao começar a frear: 40 m / 40 s = 1,0 m/s, a alternativa D. Na frenagem ele ainda anda 20 m. (A média simples das velocidades médias, (2 + 1)/2, só dá certo aqui porque as duas etapas duram o mesmo tempo.)

A ideia em uma frase: velocidade média é deslocamento total dividido pelo tempo total, e no trecho com aceleração constante a distância é a média das velocidades vezes o tempo.

Resposta: alternativa E (1,5 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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