PUC-SP 2016 — questão 58 de Física

Gabarito BCinemática — tempos de volta e condição de vitória numa corridaVestibular de Verão · Prova objetiva
Enunciado — imagem da prova
Enunciado da questão 58 de Física do PUC-SP 2016

Enunciado em texto

Dois colegas combinam um desafio. Um deles, identificado por A, garante que, após largarem juntos e ele ter completado 10 voltas numa praça, irá permanecer parado por 5 minutos, quando retornará à corrida e, ainda assim, conseguirá vencer o colega, identificado por B. Considerando que os atletas A e B gastam, respectivamente, 3 minutos e 200s para completar cada volta, qual deve ser o menor número inteiro de voltas completas que deve ter esse desafio para que o atleta A possa vencê-lo?

[Figura: desenho de dois meninos caminhando lado a lado.]

smsdc-cms-mcristina.blogspot.com

(A) 15

(B) 16

(C) 17

(D) 18

(Enunciado e figura: Vestibular PUC-SP 2016 — PUC-SP.)

Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Pontifícia Universidade Católica de São Paulo (PUC-SP).

Resolução comentada

O que a questão pede: o menor número de voltas N para que A, mesmo parando 5 minutos, chegue antes de B.

Passo 1 — tudo em segundos. A faz cada volta em 3 min = 180 s; B, em 200 s. A parada de A dura 5 min = 300 s.

Passo 2 — o tempo de cada um para N voltas.

tA=180N+300tB=200Nt_A = 180N + 300 \qquad t_B = 200N

Passo 3 — a condição de vitória. A vence se chegar antes:

180N+300<200N180N + 300 < 200N

300<20N⇒N>15300 < 20N \Rightarrow N > 15

O menor inteiro que satisfaz é N = 16 (e é maior que 10, então A chega a fazer a parada).

Conferindo: com 16 voltas, A gasta 180×16+300=3 180180 \times 16 + 300 = 3\,180 s e B gasta 200×16=3 200200 \times 16 = 3\,200 s: A vence por 20 s. Com 15 voltas, os dois gastam 3 000 s: empate.

⚠️ A armadilha: resolver 180N+300=200N180N + 300 = 200N e marcar N = 15 (alternativa A). Com 15 voltas há empate, e o desafio era vencer.

A ideia em uma frase: a cada volta, A ganha 20 s de B; para compensar os 300 s parado, precisa de mais de 15 voltas.

Resposta: alternativa B (16 voltas).

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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