UEM 2013 (Verão, Conhecimentos Específicos) — questão 14 de Física

Gabarito 05Cinemática — travessia de rio: composição de velocidades, tempo, deriva e trajetóriaVestibular de Verão · Conhecimentos Específicos de Física (somatória)
Enunciado — imagem da prova
Enunciado da questão 14 de Física do UEM 2013 (Verão, Conhecimentos Específicos)

Enunciado em texto

Um rio de 500 m de largura e com margens retilíneas e paralelas é atravessado por um barco que o trafega perpendicularmente às suas margens com uma velocidade constante de 36 km/h. Considere que as águas do rio percorrem seu leito paralelamente às suas margens com uma velocidade constante de 18 km/h, despreze as dimensões do barco e assinale o que for correto.

(01) O intervalo de tempo que o barco leva para atravessar o rio é de 50 s.

(02) Durante a travessia, a distância que o barco percorre ao longo da margem é de 300 m.

(04) Para um observador fixo no ponto de partida da travessia do barco, a trajetória realizada pelo barco é retilínea.

(08) Para um observador fixo no ponto de partida da travessia do barco, o barco afasta-se com velocidade de 15 m/s.

(16) A força resultante que atua sobre o barco está na mesma direção da trajetória desse barco.

(Enunciado: Vestibular UEM 2013 (Verão), Conhecimentos Específicos — UEM/CVU.)

Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Universidade Estadual de Maringá (UEM), Comissão Central do Vestibular Unificado (CVU).

Resolução comentada

O que a questão pede: compor a velocidade do barco em relação à água (perpendicular às margens) com a da correnteza.

Dados em m/s: barco em relação à água, 36/3,6=1036/3{,}6 = 10 m/s, perpendicular às margens; correnteza, 18/3,6=518/3{,}6 = 5 m/s, paralela às margens.

(01) Verdadeira. Quem atravessa é só a componente perpendicular:

t=50010=50 st = \frac{500}{10} = 50\ \text{s}

(02) Falsa. A correnteza arrasta o barco durante os 50 s:

d=5×50=250 md = 5 \times 50 = 250\ \text{m}

(04) Verdadeira. As duas velocidades são constantes, então a velocidade resultante é constante em módulo, direção e sentido: o barco anda em linha reta (inclinada em relação às margens).

(08) Falsa.

v=102+52=125v = \sqrt{10^2 + 5^2} = \sqrt{125}

v≈11,2 m/sv \approx 11{,}2\ \text{m/s}

(15 m/s seria somar os módulos, como se as velocidades fossem paralelas.)

(16) Falsa. A velocidade do barco é constante: a força resultante sobre ele é nula (o motor equilibra a resistência da água). Não há resultante que “aponte” em direção alguma.

⚠️ A armadilha: na (08), somar 10 + 5. Velocidades perpendiculares se compõem por Pitágoras.

A ideia em uma frase: o tempo de travessia depende só da componente perpendicular às margens; a correnteza só desloca o barco rio abaixo.

Resposta: soma 05 (01 + 04).

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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