OBF 2025 (1ª fase, Nível II) — questão 4 de Física

Enunciado em texto
Uma pessoa planeja uma viagem de automóvel até a capital de seu estado, que está a 160 km de distância da cidade onde reside.
O primeiro trecho do percurso, com 100 km, é feito por uma estrada simples, onde a velocidade máxima permitida é de 80 km/h. O restante da viagem é feito por uma autoestrada, onde a velocidade máxima permitida é de 120 km/h.
Considerando que a pessoa respeita os limites de velocidade e que não faz paradas, determine a menor duração possível da viagem, em minutos.
(a) 80
(b) 96
(c) 105
(d) 108
(e) 120
(Enunciado: Olimpíada Brasileira de Física 2025, 1ª fase, Nível II — SBF.)
Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Sociedade Brasileira de Física (SBF), Olimpíada Brasileira de Física.
Resolução comentada
O que a questão pede: o menor tempo total da viagem, andando sempre no limite de cada trecho.
Passo 1 — a ideia. O menor tempo possível é andar o tempo todo na velocidade máxima permitida de cada trecho. Como as velocidades são diferentes, calculamos o tempo de cada trecho separado, usando
Passo 2 — trecho na estrada simples (100 km a 80 km/h):
Passo 3 — trecho na autoestrada. O restante é 160 − 100 = 60 km, a 120 km/h:
Passo 4 — tempo total:
Conferindo: em 1 h a 80 km/h o carro anda 80 km; os 20 km que faltam no primeiro trecho, a 80 km/h, levam 15 min. Com os 30 min da autoestrada: 60 + 15 + 30 = 105 min.
⚠️ A armadilha: fazer a média das velocidades, (80 + 120)/2 = 100 km/h, e calcular 160/100 = 1,6 h = 96 min, alternativa (B). Isso está errado porque o carro passa mais tempo no trecho lento; a média simples só funcionaria se ele passasse tempos iguais nos dois trechos.
A ideia em uma frase: com velocidades diferentes, calcule o tempo de cada trecho e some; não faça média das velocidades.
Resposta: alternativa C (105 minutos).
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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