PUC-PR 2019 — questão 27 de Física

Gabarito CCinemática — velocidade média a partir da área do gráfico v × tVestibular de Verão · Prova geral
Enunciado — imagem da prova
Enunciado da questão 27 de Física do PUC-PR 2019

Enunciado em texto

Para avaliar as condições de um determinado atleta, foi preparado um teste em pista retilínea e analisada sua velocidade escalar de acordo com o tempo. Um gráfico foi preparado, sendo o instante 0 o início e 10 segundos o final da análise.

[Gráfico: v (m/s) × t (s). Reta que sai da origem e chega a 10 m/s em t = 5 s; depois, segmento horizontal em 10 m/s até t = 10 s.]

A respeito do movimento retilíneo desenvolvido pelo atleta entre 0 e 10 segundos, qual é módulo da velocidade média apresentada por ele?

(A) 5,0 m/s.

(B) 6,5 m/s.

(C) 7,5 m/s.

(D) 8,5 m/s.

(E) 10 m/s.

(Enunciado e figura: Vestibular PUCPR 2019 (Verão) — 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: a velocidade média do atleta nos 10 s.

Passo 1 — a distância é a área sob o gráfico. Um triângulo de 0 a 5 s e um retângulo de 5 a 10 s:

d=5×102+5×10d = \frac{5 \times 10}{2} + 5 \times 10

d=25+50=75 md = 25 + 50 = 75\ \text{m}

Passo 2 — a velocidade média:

vm=7510=7,5 m/sv_m = \frac{75}{10} = 7{,}5\ \text{m/s}

⚠️ A armadilha: fazer a média das velocidades inicial e final, (0 + 10)/2 = 5,0 m/s (alternativa A). Essa “média aritmética” só vale num MUV do começo ao fim; aqui, metade do tempo o atleta já corre a 10 m/s.

A ideia em uma frase: velocidade média é distância total sobre tempo total, e a distância é a área sob v × t.

Resposta: alternativa C (7,5 m/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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