PUC-Campinas 2022 — questão 32 de Física

Gabarito ACinemática — velocidade média e tempo nos 100 m rasosVestibular 2022 · Medicina · Prova Geral

Enunciado da questão 32 de Física do PUC-Campinas 2022 — Enunciado — imagem da prova

Enunciado em texto

Atenção: Para responder às questões de números 32 a 34, considere o texto abaixo.

Homem é capaz de correr a mais de 60 km/h, diz estudo

O ser humano é capaz de correr a uma velocidade de até 64,4 km/h – superando o atleta jamaicano Usain Bolt, recordista mundial dos 100 m rasos, segundo estudo realizado nos Estados Unidos.

O número foi estabelecido depois que cientistas calcularam a mais alta velocidade pela qual os músculos do corpo humano podem se mover biologicamente.

Segundo Matthew Bundle, especialista em biomecânica da Universidade de Wyoming e um dos autores do estudo, a pesquisa mostra que o limite de velocidade na corrida humana é estabelecido pelo limite de velocidade das próprias fibras musculares.

Para estabelecer o novo recorde mundial da prova dos 100 m rasos e se tornar o corredor mais veloz do mundo, o jamaicano Usain Bolt chegou a uma velocidade média de 45 km/h.

O animal mais rápido da natureza é o guepardo, que chega a correr a 112 km/h.

(Disponível em: https://www.bbc.com/portuguese)

Usain Bolt chegou a uma velocidade média de 45 km/h na prova de 100 metros rasos. Se conseguisse aumentar sua velocidade média para 50 km/h nessa mesma prova, seu tempo diminuiria em:

(A) 0,8 s

(B) 0,6 s

(D) 0,9 s

(E) 1,2 s

(Enunciado: Vestibular PUC-Campinas 2022, Prova Geral de Medicina — 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: quantos segundos Bolt ganharia nos 100 m se a velocidade média subisse de 45 km/h para 50 km/h.

Passo 1 — passar para m/s. A distância está em metros e a resposta em segundos, então divida as velocidades por 3,6:

$v_1 = \frac{45}{3{,}6} = 12{,}5\ \text{m/s}$

$v_2 = \frac{50}{3{,}6} = \frac{125}{9}\ \text{m/s}$

$v_2 \approx 13{,}9\ \text{m/s}$

Passo 2 — o tempo de cada prova. Velocidade média é distância dividida por tempo, então $t = d/v$ :

$t_1 = \frac{100}{12{,}5} = 8{,}0\ \text{s}$

$t_2 = \frac{100 \times 9}{125} = 7{,}2\ \text{s}$

Passo 3 — a diferença:

$\Delta t = 8{,}0 - 7{,}2 = 0{,}8\ \text{s}$

Conferindo: com a mesma distância, o tempo é inversamente proporcional à velocidade: $t_2 = t_1 \times 45/50 = 8{,}0 \times 0{,}9 = 7{,}2$ s. Bate.

⚠️ A armadilha: pensar que, se a velocidade subiu 5/45 (cerca de 11%), o tempo cai na mesma fração: 8,0 × 5/45 ≈ 0,89 s, que leva à alternativa D. Como t = d/v, o tempo cai pela fração 5/50 = 10%, ou seja, 0,8 s.

A ideia em uma frase: calcule o tempo de cada prova com t = d/v (em m/s) e subtraia; tempo e velocidade são inversamente proporcionais, não diretamente.

Resposta: alternativa A (0,8 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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PUC-Campinas 2022 — questão 32 de Física

Enunciado em texto

Resolução comentada

Vídeo em breve

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