UEA 2018 — questão 64 de Física

Resolução comentada

O que a questão pede: a aceleração média do carro; para isso, falta descobrir quanto tempo durou a variação de velocidade, e o ponteiro dá esse tempo.

Passo 1 — o tempo, pelo ponteiro. O ponteiro girou 120°, que é 2π/3 rad, com velocidade angular média π/30 rad/s:

$$\Delta t = \frac{\Delta\varphi}{\omega_m} = \frac{2\pi/3}{\pi/30}$$

$$\Delta t = \frac{2 \cdot 30}{3} = 20\ \text{s}$$

Passo 2 — a variação de velocidade, em m/s (divide-se km/h por 3,6):

$$\Delta v = 108 - 36 = 72\ \text{km/h}$$

$$\Delta v = 72/3{,}6 = 20\ \text{m/s}$$

Passo 3 — a aceleração média:

$$a_m = \frac{\Delta v}{\Delta t} = \frac{20}{20} = 1{,}0\ \text{m/s}^2$$

⚠️ A armadilha: usar 120 em vez de 2π/3 rad ao dividir pela velocidade angular, ou esquecer de passar 72 km/h para m/s: 72/20 = 3,6 m/s² não está nas opções, e é o sinal de que faltou converter.

A ideia em uma frase: o giro do ponteiro dá o tempo (ângulo ÷ velocidade angular); a aceleração é Δv em m/s sobre esse tempo.

Resposta: alternativa D (1,0 m/s²).