PUC-PR 2014 (inverno) — questão 40 de Física

Resolução comentada

O que a questão pede: a distância percorrida pelo avião desde o repouso até atingir 450 km/h, em 25 s.

Passo 1 — a velocidade em m/s. Divide-se por 3,6:

$$v = \frac{450}{3{,}6} = 125\ \text{m/s}$$

Passo 2 — a distância pela velocidade média. Com aceleração constante, a velocidade média é a média entre a inicial (zero) e a final:

$$v_m = \frac{0 + 125}{2} = 62{,}5\ \text{m/s}$$

$$\Delta s = 62{,}5 \times 25 = 1562{,}5\ \text{m}$$

Isso é cerca de 1,6 km.

Conferindo: a aceleração é $a = 125/25 = 5\ \text{m/s}^2$, e $\Delta s = a t^2/2 = 5 \times 625/2 = 1562{,}5$ m. Mesmo valor.

⚠️ A armadilha: multiplicar a velocidade final pelo tempo (125 × 25 = 3125 m ≈ 3,2 km, a alternativa B), como se o avião já corresse a 450 km/h desde o início. Ele parte do repouso, e a velocidade média é só a metade da final.

A ideia em uma frase: no MUV que parte do repouso, a distância é a velocidade final vezes o tempo, dividida por 2.

Resposta: alternativa D (1,6 km).