UEL 2014 — questão 4 de Física
Enunciado em texto
Observe a figura 2 a seguir e responda às questões de 3 a 5.
[Figura: fotografia aérea de Veneza, com o Grande Canal atravessando a cidade em forma de S. A figura não traz dados numéricos.]
Figura 2: Vista aérea de Veneza.
(Disponível em: <http://veja.abril.com.br/blog/ricardo-setti/files/2013/03/veneza29.jpg>. Acesso em: 27 mar. 2013.)
A gôndola é um meio de transporte comumente usado nos famosos canais de Veneza e representa um dos principais atrativos turísticos da cidade. Um pedestre caminha no sentido oeste-leste com velocidade constante de 3 km/h em relação à margem do canal e observa duas gôndolas em movimento: a primeira, no sentido oeste-leste, com velocidade constante de 10 km/h em relação à margem do canal; e a segunda, no sentido leste-oeste, com velocidade constante de 6 km/h também em relação à margem do canal. Além disso, um veneziano observa, de sua janela, o pedestre caminhando no sentido oeste-leste e em sua direção.
Ao colocar o sistema referencial inercial no pedestre, as velocidades relativas da primeira gôndola, da segunda e do veneziano, em relação ao pedestre, são, respectivamente, de
a) 7 km/h para o leste, 9 km/h para o oeste, 3 km/h para o oeste.
b) 7 km/h para o oeste, 9 km/h para o leste, 3 km/h para o leste.
c) 13 km/h para o leste, 3 km/h para o oeste, 3 km/h para o leste.
d) 13 km/h para o oeste, 3 km/h para o leste, 3 km/h para o oeste.
e) 13 km/h para o leste, 9 km/h para o oeste, 3 km/h para o leste.
(Enunciado e figura: Vestibular UEL 2014, 1ª fase — COPS/UEL.)
Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Universidade Estadual de Londrina (UEL) e à sua Coordenadoria de Processos Seletivos (COPS/UEL).
Resolução comentada
O que a questão pede: como o pedestre “vê” mover-se a primeira gôndola, a segunda e o veneziano parado na janela.
Passo 1 — a regra da velocidade relativa. Tudo acontece na mesma direção (oeste-leste). Adote o leste como positivo. A velocidade de um corpo em relação ao pedestre é a velocidade dele em relação à margem menos a do pedestre:
O pedestre anda com velocidade constante, então o referencial preso nele é inercial, como diz o enunciado.
Passo 2 — a primeira gôndola (10 km/h para o leste, mesmo sentido do pedestre):
Positivo: 7 km/h para o leste. Ela vai à frente, mas “se afasta” dele mais devagar do que se afasta da margem.
Passo 3 — a segunda gôndola (6 km/h para o oeste, sentido contrário):
Negativo: 9 km/h para o oeste. Em sentidos opostos, as velocidades se somam.
Passo 4 — o veneziano (parado na janela, velocidade zero em relação à margem):
3 km/h para o oeste. Faz sentido: o pedestre caminha para leste, em direção ao veneziano; para o pedestre, é o veneziano que vem chegando, do leste para o oeste.
Por que não as outras: (B) inverte todos os sentidos (seria a velocidade do pedestre em relação a cada um); (C), (D) e (E) somam 10 + 3 = 13 para a primeira gôndola, que anda no mesmo sentido do pedestre; (C) e (E) ainda põem o veneziano indo para leste.
⚠️ A armadilha: somar e subtrair “de cabeça”, sem sinal. Mesmo sentido: subtrai (10 − 3 = 7). Sentidos opostos: soma (6 + 3 = 9). E quem está parado no chão parece andar, para o pedestre, com a velocidade dele ao contrário.
A ideia em uma frase: velocidade relativa = velocidade do corpo menos a do observador, com sinal; quem está parado se move, para o observador, com a velocidade dele trocada de sentido.
Resposta: alternativa A (7 km/h para o leste, 9 km/h para o oeste, 3 km/h para o oeste).
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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