Santa Marcelina 2012 (2º semestre) — questão 47 de Física

Enunciado em texto
Em grandes cidades, a rota das ambulâncias leva em consideração fatores como proximidade do local do chamado e rapidez no deslocamento.
Considere um chamado proveniente da região central de uma cidade, às 19h, conforme ilustra a figura, e que para atendê-lo, estão disponíveis quatro bases de ambulâncias, X, Y, W e Z.
[Figura: mapa da cidade. Uma região central (rosa) fica dentro de uma região periférica (verde), cercada por uma via expressa (contorno roxo). O local do chamado é um ponto preto na borda esquerda da região central. As bases X, Y, W e Z estão marcadas com uma cruz. Legenda das rotas: rota 1 (azul-claro): do local do chamado até X, 8 km, pela região central; rota 2 (cinza): 4 km pela região central e depois 5 km pela região periférica, até Z; rota 3 (verde-oliva): 6 km pela região central e depois 6 km pela região periférica, até W; rota 4 (rosa-choque): 12 km pela região periférica até a via expressa e depois 5 km pela via expressa, até Y; rota 5 (amarela): 6 km pela região periférica até a via expressa e depois 7 km pela via expressa, até Z.]
Para se definir a melhor rota, foram consideradas as velocidades médias desenvolvidas pelas ambulâncias em alguns intervalos de horários:
[Gráfico de barras: velocidade (km/h), de 0 a 120, × hora do dia, com marcas em 18, 20, 22 e 24. Em cada intervalo há três barras: região central (rosa), região periférica (verde-claro) e via expressa (roxo). Das 18h às 20h: 40, 60 e 100 km/h. Das 20h às 22h: cerca de 50, 68 e 110 km/h. Das 22h às 24h: cerca de 60, 88 e 120 km/h.]
Assim, o chamado comunicado às 19h será atendido mais rapidamente pela ambulância da base
(A) X, seguindo pela rota 1.
(B) Z, seguindo pela rota 2.
(C) W, seguindo pela rota 3.
(D) Y, seguindo pela rota 4.
(E) Z, seguindo pela rota 5.
(Enunciado e figura: Vestibular Santa Marcelina 2012 (2º semestre) — FASM/Vunesp.)
Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Faculdade Santa Marcelina (FASM) e à Fundação VUNESP.
Resolução comentada
O que a questão pede: qual das cinco rotas leva menos tempo, às 19h.
Passo 1 — as velocidades que valem às 19h. 19h está no intervalo das 18h às 20h: 40 km/h na região central, 60 km/h na periférica e 100 km/h na via expressa.
Passo 2 — o tempo de cada trecho. Em cada trecho a velocidade média é constante, então o tempo é distância ÷ velocidade, e o tempo da rota é a soma dos trechos:
Passo 3 — comparar. Em minutos: rota 1, 12 min; rota 2, 11 min; rotas 3 e 4, 15 min; rota 5, cerca de 10 min. A mais rápida é a rota 5, até a base Z.
⚠️ A armadilha: escolher a rota mais curta. A rota 1 tem só 8 km, mas é toda na região central, a 40 km/h, e leva 12 min (alternativa A). A rota 5 é a mais longa (13 km), mas usa a via expressa, a 100 km/h. Também dá para cair na rota 2, que chega à mesma base Z por um caminho mais curto (9 km) e quase tão rápido: 11 min contra 10 min.
A ideia em uma frase: o que decide é o tempo, distância dividida pela velocidade de cada trecho, e não a distância total.
Resposta: alternativa E (Z, pela rota 5).
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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