UFRGS 2017 — questão 2 de Física

Resolução comentada

O que a questão pede: conferir a velocidade média, a aceleração e a velocidade máxima de um atleta que sai do repouso com aceleração constante.

Passo 1 — velocidade média (afirmação I):

$$v_m = \frac{\Delta s}{\Delta t} = \frac{100}{10} = 10\ \text{m/s}$$

Em km/h, multiplica por 3,6: 10 m/s = 36 km/h. I é correta.

Passo 2 — aceleração (afirmação II). Partindo do repouso, com aceleração constante:

$$\Delta s = \frac{a\,t^2}{2} \;\Rightarrow\; 100 = \frac{a \times 100}{2}$$

$$a = 2\ \text{m/s}^2$$

Não é 10 m/s². II é falsa.

Passo 3 — velocidade máxima (afirmação III). Como ele acelera o tempo todo, a maior velocidade é a do fim:

$$v = a\,t = 2 \times 10 = 20\ \text{m/s}$$

Não é 10 m/s. III é falsa.

Conferindo: no MUV a velocidade média é a média das velocidades inicial e final: (0 + 20)/2 = 10 m/s. Bate com o Passo 1.

⚠️ A armadilha: a III. O valor 10 m/s é a velocidade média, e não a máxima. Quem sai do repouso e acelera uniformemente termina com o dobro da velocidade média.

A ideia em uma frase: no MUV que parte do repouso, a velocidade final é o dobro da média — e a aceleração sai de Δs = at²/2.

Resposta: alternativa A (apenas I).