PUC-RS 2021 — questão 31 de Física

Resolução comentada

O que a questão pede: a velocidade máxima do carro, que é a velocidade com que ele termina o percurso.

Passo 1 — dividir o percurso. O tempo total é 2 min = 120 s. Chamando de v a velocidade máxima:

• de 0 a 20 s, MUV partindo do repouso: a distância é a velocidade média vezes o tempo, $\frac{v}{2} \cdot 20 = 10\,v$;

• de 20 s a 120 s (100 s), MU: a distância é $100\,v$.

Passo 2 — a soma dá 1100 m:

$$10\,v + 100\,v = 1100$$

$$v = 10\ \text{m/s}$$

Passo 3 — procurar nas alternativas. 10 m/s não aparece assim; convertendo:

$$10\ \text{m/s} \times 3{,}6 = 36\ \text{km/h}$$

Conferindo as outras unidades: 10 m/s = 600 m/min (não 550) e é muito menos que 10 km/s.

⚠️ A armadilha: dividir 1100 m por 120 s e achar a velocidade média, ≈ 9,2 m/s, ou ainda 1100 m por 2 min = 550 m/min (alternativa D). A velocidade média não é a velocidade final, porque nos primeiros 20 s o carro andou mais devagar.

A ideia em uma frase: no gráfico v × t a área é a distância: um triângulo (aceleração) mais um retângulo (velocidade constante) somam 1100 m.

Resposta: alternativa C (36 km/h).