PUC-Campinas 2016 — questão 17 de Física

Gabarito DCinemática — velocidade média e distância entre atletas na chegadaVestibular 2016 · Prova Geral (todos os cursos)
Enunciado — imagem da prova
Enunciado da questão 17 de Física do PUC-Campinas 2016

Enunciado em texto

Em agosto deste ano realizou-se na China o campeonato mundial de atletismo, no qual um dos eventos mais aguardados era a prova de 100 m masculino, que acabou sendo vencida pelo jamaicano Usain Bolt, com o tempo de 9,79 s. O tempo do segundo colocado, o americano Justin Gatlin, foi de 9,80 s.

A diferença entre os dois atletas na chegada foi de aproximadamente:

(A) 0,1 mm.

(B) 1 mm.

(C) 1 cm.

(D) 10 cm.

(E) 1 m.

(Enunciado: Vestibular PUC-Campinas 2016, Prova Geral — PUC-Campinas.)

Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Pontifícia Universidade Católica de Campinas (PUC-Campinas).

Resolução comentada

O que a questão pede: a distância que separava Gatlin da linha de chegada no instante em que Bolt cruzou a linha.

Passo 1 — a diferença de tempo. Bolt chegou 0,01 s antes de Gatlin. Nesse instante, faltava a Gatlin exatamente o trecho que ele percorre em 0,01 s.

Passo 2 — a velocidade de Gatlin. Na reta final, a velocidade é parecida com a velocidade média da prova (na verdade um pouco maior, mas para uma estimativa basta a média):

v≈100 m9,80 s≈10 m/sv \approx \frac{100\ \text{m}}{9{,}80\ \text{s}} \approx 10\ \text{m/s}

Passo 3 — a distância. Em 0,01 s, a cerca de 10 m/s:

d≈10×0,01=0,1 md \approx 10 \times 0{,}01 = 0{,}1\ \text{m}

d≈10 cmd \approx 10\ \text{cm}

Conferindo: o atleta corre cerca de 10 m por segundo, então 1 centésimo de segundo vale cerca de 1 décimo de metro. A ordem de grandeza não muda se você usar a velocidade de Bolt (100/9,79 ≈ 10,2 m/s).

⚠️ A armadilha: errar a conversão de 0,1 m. Quem acha que 0,1 m é 1 cm marca a alternativa C; 0,1 m são 10 cm.

A ideia em uma frase: diferença de tempo vezes velocidade dá a diferença de posição: 0,01 s a 10 m/s são 10 cm.

Resposta: alternativa D (10 cm).

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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