UFRGS 2012 — questão 2 de Física

Enunciado em texto
Instrução: As questões 01 a 03 estão relacionadas ao enunciado abaixo.
O tempo de reação de um condutor de um automóvel é definido como o intervalo de tempo decorrido entre o instante em que o condutor se depara com uma situação de perigo e o instante em que ele aciona os freios.
(Considere e , respectivamente, as distâncias percorridas pelo veículo durante o tempo de reação e de frenagem; e , a distância total percorrida. Então, ).
Um automóvel trafega com velocidade constante de módulo v = 54,0 km/h em uma pista horizontal. Em dado instante, o condutor visualiza uma situação de perigo, e seu tempo de reação a essa situação é de 4/5 s, como ilustrado na sequência de figuras abaixo.
[Figura: três quadrinhos numerados. 1: o motorista dirige tranquilo uma caminhonete. 2: um gatinho aparece na pista, à frente do veículo, e o motorista se assusta. 3: o motorista freia (há uma onomatopeia de freada junto à roda) e o gatinho está bem à frente do para-choque.]
Ao reagir à situação de perigo iminente, o motorista aciona os freios, e a velocidade do automóvel passa a diminuir gradativamente, com aceleração constante de módulo .
Nessas condições, é correto afirmar que a distância é de
(A) 2,0 m.
(B) 6,0 m.
(C) 15,0 m.
(D) 24,0 m.
(E) 30,0 m.
(Enunciado e figura: Concurso Vestibular UFRGS 2012, Física — UFRGS.)
Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS), Comissão Permanente de Seleção (COPERSE).
Resolução comentada
O que a questão pede: a distância que o carro percorre desde o início da freada até parar.
Passo 1 — os dados. O carro começa a frear a 15,0 m/s (54 km/h) e para (velocidade final zero), com desaceleração de 7,5 m/s².
Passo 2 — Torricelli. Não temos o tempo de frenagem, então a equação certa é a que liga velocidade e distância diretamente:
Conferindo: o carro leva s para parar, com velocidade média de 7,5 m/s; então anda 7,5 × 2 = 15 m.
⚠️ A armadilha: esquecer o 2 de Torricelli e fazer m, a alternativa E. Também não confunda o tempo de frenagem (2 s) com a distância (2,0 m é a alternativa A).
A ideia em uma frase: para achar a distância de frenagem sem o tempo, use Torricelli: d = v₀²/2a.
Resposta: alternativa C (15,0 m).
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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