PUC-PR 2015 (Complementar) — questão 35 de Física

Gabarito ECinemática — ultrapassagem com velocidade relativa, a partir do gráfico x × tProcesso Seletivo Complementar · Prova geral
Enunciado — imagem da prova
Enunciado da questão 35 de Física do PUC-PR 2015 (Complementar)

Enunciado em texto

Uma moto, trafegando sobre uma via retilínea e plana de duas faixas, alcança um ônibus de 14 metros de comprimento trafegando em mesmo sentido, mas em outra faixa. A figura a seguir mostra o gráfico posição (x) em função do tempo (t) dos dois veículos em relação a um ponto qualquer da via. Considerando que a moto é muito menor que o ônibus, quanto tempo a moto leva para passar pelo ônibus a partir do instante em que ela o alcança?

[Gráfico: x (m) de 0 a 100 × t (s) de 0 a 4. Duas retas saem da origem: “moto”, que chega a 100 m em t = 4 s, e “ônibus”, que chega a 60 m em t = 4 s.]

(A) 0,60 s.

(B) 2,8 s.

(C) 1,8 s.

(D) 4,3 s.

(E) 1,4 s.

(Enunciado e figura: Vestibular PUCPR 2015 (Complementar) — PUCPR.)

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

Resolução comentada

O que a questão pede: quanto tempo a moto leva para ir da traseira à frente do ônibus.

Passo 1 — as velocidades, pela inclinação das retas:

vmoto=1004=25 m/sv_{\text{moto}} = \frac{100}{4} = 25\ \text{m/s}

voˆnibus=604=15 m/sv_{\text{ônibus}} = \frac{60}{4} = 15\ \text{m/s}

Passo 2 — a velocidade relativa. No mesmo sentido, em relação ao ônibus a moto avança a:

vrel=25−15=10 m/sv_{\text{rel}} = 25 - 15 = 10\ \text{m/s}

Passo 3 — o tempo de ultrapassagem. Visto do ônibus, a moto precisa percorrer os 14 m do comprimento dele:

t=1410=1,4 st = \frac{14}{10} = 1{,}4\ \text{s}

⚠️ A armadilha: dividir 14 m pela velocidade da moto (14/25 = 0,56 s, perto da alternativa A) ou somar as velocidades (14/40 = 0,35 s). No mesmo sentido, o que conta é a diferença das velocidades.

A ideia em uma frase: ultrapassar é percorrer o comprimento do outro veículo com a velocidade relativa, que no mesmo sentido é a diferença das velocidades.

Resposta: alternativa E (1,4 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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