FUVEST 2009 — questão 81 de Física

Enunciado em texto
Observação: Nas questões em que for necessário, adote para g, aceleração da gravidade na superfície da Terra, o valor de ; para a massa específica (densidade) da água, o valor de ; para o calor específico da água, o valor de ; para uma caloria, o valor de 4 joules.
Marta e Pedro combinaram encontrar-se em um certo ponto de uma auto-estrada plana, para seguirem viagem juntos. Marta, ao passar pelo marco zero da estrada, constatou que, mantendo uma velocidade média de 80 km/h, chegaria na hora certa ao ponto de encontro combinado. No entanto, quando ela já estava no marco do quilômetro 10, ficou sabendo que Pedro tinha se atrasado e, só então, estava passando pelo marco zero, pretendendo continuar sua viagem a uma velocidade média de 100 km/h. Mantendo essas velocidades, seria previsível que os dois amigos se encontrassem próximos a um marco da estrada com indicação de
[As alternativas são desenhos de placas de marco quilométrico.]
a) km 20
b) km 30
c) km 40
d) km 50
e) km 60
(Enunciado e figura: Vestibular FUVEST 2009, 1ª fase, prova V — Fuvest/USP.)
Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à FUVEST.
Resolução comentada
O que a questão pede: em que quilômetro Pedro, mais rápido, alcança Marta, que saiu 10 km na frente.
Passo 1 — a situação no instante em que Pedro passa pelo km 0. Marta está no km 10. Os dois andam no mesmo sentido: ela a 80 km/h, ele a 100 km/h. Pedro tira a diferença à razão de 100 − 80 = 20 km/h (velocidade relativa).
Passo 2 — o tempo até o encontro:
Passo 3 — onde eles estão. Em meia hora, Pedro, que partiu do km 0, anda:
Conferindo pela Marta: ela parte do km 10 e anda km: chega ao km 10 + 40 = 50. Os dois no km 50.
⚠️ A armadilha: calcular só o trecho percorrido por Marta, 40 km, e esquecer que ela já estava no km 10. Isso dá a alternativa C (km 40).
A ideia em uma frase: quem está atrás e é mais rápido tira a distância à razão da diferença das velocidades.
Resposta: alternativa D (km 50).
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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