UFLA 2022 (PAS, 1ª etapa, novembro) — questão 11 de Física

Resolução comentada

O que a questão pede: quanto tempo dura a ultrapassagem de um treminhão de 60 m por um carro que é só um pouco mais rápido que ele.

Passo 1 — olhar do ponto de vista do treminhão. Os dois andam no mesmo sentido. Para quem está no treminhão, o carro se aproxima e avança com a diferença das velocidades:

$$v_{\text{rel}} = 20 - 18 = 2\ \text{m/s}$$

Passo 2 — quanto o carro tem de andar em relação ao treminhão. A ultrapassagem vai de quando o carro alcança a traseira até quando passa a frente do treminhão: 60 m em relação a ele. O comprimento do carro não foi dado, então ele é tratado como um ponto (na vida real somaríamos uns 4 m).

$$t = \frac{60}{2} = 30\ \text{s}$$

Conferindo em relação à pista: em 30 s o carro anda $20 \cdot 30 = 600$ m e o treminhão anda $18 \cdot 30 = 540$ m. A diferença, 60 m, é exatamente o comprimento do treminhão.

⚠️ A armadilha: usar a velocidade do carro em relação à pista, 20 m/s, e achar $60/20 = 3$ s, ou somar as velocidades como se viessem em sentidos opostos, $60/38 \approx 1{,}6$ s. Nenhuma das duas contas aparece nas alternativas, e isso já avisa que a ideia está errada: com velocidades quase iguais, a ultrapassagem é lenta.

A ideia em uma frase: na ultrapassagem no mesmo sentido, quem importa é a velocidade relativa (a diferença), e a distância a vencer é o comprimento do veículo ultrapassado.

Resposta: alternativa D (30 s).