UERJ 2027 (1º Exame de Qualificação) — questão 42 de Física

Enunciado em texto
Em uma estação de metrô, os usuários A e B se deslocam no mesmo sentido com velocidades constantes m/s e m/s, respectivamente. Em determinado instante, ao atingirem simultaneamente a reta P, o usuário A segue pela esteira rolante à sua frente, enquanto o B segue fora da esteira, ambos mantendo suas velocidades iniciais. Sabe-se que a esteira possui 160 m de comprimento e se move à velocidade m/s, como ilustra a figura a seguir.
[Figura: uma reta vertical tracejada, a “reta P”, marca o início do percurso. Em cima, o usuário A (com a seta para a direita) está na reta P, no começo de uma esteira horizontal de 160 m, que tem a seta para a direita (“esteira”). Embaixo, o usuário B (com a seta para a direita) está na reta P, no começo de uma faixa do “chão” paralela à esteira. Todas as setas apontam no mesmo sentido.]
Considerando apenas o percurso correspondente ao comprimento da esteira, a diferença de tempo, em segundos, que A e B levam para percorrê-lo é igual a:
(A) 20
(B) 30
(C) 40
(D) 50
(Enunciado e figura: Vestibular Estadual UERJ 2027, 1º Exame de Qualificação — DSEA/UERJ.)
Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Universidade do Estado do Rio de Janeiro (UERJ).
Resolução comentada
O que a questão pede: quanto tempo cada um leva para cobrir os 160 m e a diferença entre esses tempos.
Passo 1 — a velocidade de A em relação ao chão. A anda sobre a esteira a 1,0 m/s, e a esteira o leva junto a 1,0 m/s, no mesmo sentido. As velocidades se somam:
Passo 2 — os tempos, em movimento uniforme ():
Passo 3 — a diferença:
Mesmo andando mais devagar, A chega 20 s antes, graças à esteira.
⚠️ A armadilha: esquecer que a esteira carrega A e usar só os 1,0 m/s dele: daria s e uma diferença de 60 s, que nem está nas alternativas. O 1,0 m/s de A é medido em relação à esteira; em relação ao chão, soma-se a velocidade dela.
A ideia em uma frase: quem anda sobre uma esteira no mesmo sentido dela tem, em relação ao chão, a soma da sua velocidade com a da esteira.
Resposta: alternativa A (20 s).
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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