UEM 2017 (Inverno, Conhecimentos Específicos) — questão 14 de Física
Enunciado em texto
Considere dois trens movimentando-se (em relação aos trilhos): um trem A, de 200m de comprimento, com velocidade constante de 72km/h; e outro trem B, de 300m de comprimento, com velocidade de 108km/h. Sabendo que eles percorrem trajetórias próximas e paralelas e desconsiderando a distância entre os trilhos de um trem em relação aos trilhos do outro trem, assinale o que for correto.
(01) Se os trens estiverem se movimentando no mesmo sentido, o tempo de ultrapassagem de um trem pelo outro será de 50s.
(02) Se os trens estiverem se movimentando no mesmo sentido, o trem mais rápido terá de se deslocar 1km, em relação ao seu trilho, para completar a ultrapassagem pelo trem mais lento.
(04) Se os trens estiverem se movimentando no mesmo sentido, o tempo que decorre, a partir do início da ultrapassagem, para que a traseira do trem B fique afastada de 1km da frente do trem A é de 2min e 30s.
(08) Se os trens estiverem se movimentando em sentidos opostos, o tempo da passagem de um trem por outro será de 20s.
(16) Se os trens estiverem se movimentando em sentidos opostos, o trem mais lento terá de se deslocar 200m, enquanto o trem mais rápido terá de se deslocar 300m, ambos em relação aos trilhos, para que a ultrapassagem seja realizada.
(Enunciado: Vestibular UEM 2017 (Inverno), 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: usar a velocidade relativa: na ultrapassagem (ou no cruzamento), um trem tem de “percorrer”, em relação ao outro, a soma dos dois comprimentos.
Passo 1 — dados no SI: km/h = 20 m/s; km/h = 30 m/s. Soma dos comprimentos: 500 m.
(01) Verdadeira. No mesmo sentido, a velocidade relativa é 30 − 20 = 10 m/s:
(02) Falsa. Em relação ao trilho, B anda m = 1,5 km.
(04) Verdadeira. No início da ultrapassagem a frente de B está na traseira de A. Para a traseira de B ficar 1 km à frente da frente de A, B precisa ganhar, em relação a A, os 500 m dos dois trens mais 1.000 m:
ou seja, 2 min e 30 s.
(08) Falsa. Em sentidos opostos, a velocidade relativa é 30 + 20 = 50 m/s:
(16) Verdadeira. Em 10 s, A (lento) anda m e B (rápido) anda m; somados, os 500 m necessários.
⚠️ A armadilha: usar só o comprimento de um dos trens. A passagem começa quando as frentes se encontram e só termina quando as traseiras se separam: a distância relativa é a soma dos comprimentos.
A ideia em uma frase: ultrapassagem = soma dos comprimentos dividida pela velocidade relativa (diferença no mesmo sentido, soma em sentidos opostos).
Resposta: soma 21 (01 + 04 + 16).
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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