PUC-SP 2027 — questão 14 de Física

Resolução comentada

O que a questão pede: a distância que o avião percorre, partindo do repouso, até atingir 216 km/h.

Passo 1 — a aceleração (2ª lei de Newton, com a resultante horizontal):

$$F_R = 180 - 60 = 120\ \text{kN} \qquad a = \frac{F_R}{m} = \frac{120 \cdot 10^{3}}{40 \cdot 10^{3}} = 3{,}0\ \text{m/s}^2$$

Passo 2 — a velocidade em m/s:

$$v = \frac{216}{3{,}6} = 60\ \text{m/s}$$

Passo 3 — a distância (Torricelli, partindo do repouso):

$$v^2 = 2\,a\,\Delta s \Rightarrow \Delta s = \frac{60^2}{2 \times 3{,}0} = \frac{3600}{6{,}0} = 600\ \text{m}$$

⚠️ As armadilhas:

• usar só a propulsão (a = 4,5 m/s²): dá 400 m, a alternativa C;

• esquecer de converter km/h em m/s: $216^2/6 \approx 7\,776$ m, fora das alternativas;

• usar a resultante como 240 kN (somando as forças): a = 6 m/s² e 300 m, a alternativa B.

A ideia em uma frase: a força que acelera é a resultante (propulsão − resistências); com a aceleração, Torricelli dá a pista.

Resposta: alternativa D (600 m).