Sírio-Libanês 2027 — questão 36 de Física

Enunciado em texto
Duas cidades, A e B, estão ligadas por uma estrada de ferro de comprimento 425 km e via única. Distante 240 km da cidade A, há um trecho duplicado da via, com 5 km de extensão, para que trens que trafeguem em sentidos opostos possam passar um pelo outro, como mostra a figura.
[Figura: uma linha horizontal liga a Cidade A (à esquerda) à Cidade B (à direita). Sobre a linha, um pequeno retângulo indica o “Trecho duplicado”, com 5 km de extensão. Uma cota mostra 240 km da Cidade A até o início do trecho duplicado; outra cota, embaixo, mostra 425 km da Cidade A até a Cidade B.]
Em determinado dia, um trem sai da cidade A às 10h00 com destino à cidade B, enquanto, nesse mesmo dia, outro trem sai da cidade B com destino à cidade A. Esses dois trens, que possuem menos de 5 km de comprimento cada, desenvolvem velocidades médias de 40 km/h. Para que ambos os trens cheguem ao trecho duplicado da via ao mesmo tempo, o trem que sai da cidade B deve partir às
(A) 11h50.
(B) 10h50.
(C) 11h30.
(D) 12h30.
(E) 8h30.
(Enunciado e figura: Vestibular Sírio-Libanês 2027, Medicina, Prova II — Sírio-Libanês/Vunesp.)
Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Faculdade Sírio-Libanês e à Fundação VUNESP.
Resolução comentada
O que a questão pede: a que horas o trem de B deve sair para chegar ao trecho duplicado no mesmo instante que o trem de A.
Passo 1 — a distância de cada trem até o trecho duplicado. O trem de A chega ao começo do trecho (o lado dele) depois de 240 km. O trem de B chega à outra ponta do trecho, a que fica do lado de B. Essa ponta está a:
Passo 2 — o tempo de viagem de cada um (movimento uniforme, ):
Passo 3 — o horário de saída de B. O trem de A chega ao trecho às 10h00 + 6 h = 16h00. O trem de B precisa chegar também às 16h00, então deve sair 4 h 30 min antes: às 11h30.
Conferindo: o trem de B sai 1 h 30 min depois do de A porque tem 60 km a menos para percorrer até o trecho (240 − 180 = 60 km), e 60 km a 40 km/h levam 1,5 h. Como cada trem tem menos de 5 km, os dois cabem lado a lado no trecho duplicado.
⚠️ A armadilha: contar a distância de B até o início do trecho do lado de A (425 − 240 = 185 km). Aí o tempo seria 4,625 h = 4 h 37,5 min, e o horário de saída, 11h22min30s, que não está entre as alternativas. Cada trem só precisa chegar à ponta do trecho que fica do seu lado.
A ideia em uma frase: ache a distância de cada trem até a sua ponta do trecho duplicado, divida pela velocidade e acerte os relógios para que os dois cheguem juntos.
Resposta: alternativa C (11h30).
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.
Prefere navegar prova por prova? Abra esta questão no Filatte Resolve.