UNESP 2025 (2ª fase) — questão 19 de Física

Enunciado em texto
Em aviação há algumas velocidades típicas referentes a alguns procedimentos e momentos do voo, cujos valores são específicos para cada aeronave. Duas dessas velocidades são:
• velocidade : velocidade máxima, durante a corrida para decolagem, para a decisão do piloto de decolar ou desistir da decolagem. Até a velocidade , é possível desistir da decolagem com segurança. Acima dessa velocidade, a decolagem é obrigatória.
• velocidade de cruzeiro (): velocidade constante em que uma aeronave opera durante a maior parte do voo.
Considere que, para uma aeronave de grande porte com dois motores decolar de um aeroporto, cuja pista de decolagem tem 1 750 m de comprimento, os valores de e de sejam, respectivamente, 140 nós e 500 nós, e que o consumo médio dessa aeronave seja de 1 100 kg de querosene de aviação, por hora e por motor, durante um voo com velocidade de cruzeiro.
(Figura: um avião parado no solo com ; mais à frente, o mesmo avião com velocidade (seta para a direita); a distância entre essas duas posições está cotada como "70% do comprimento da pista de decolagem". Uma linha tracejada mostra o avião deixando o solo e subindo até voar na horizontal com . Indicação "fora de escala".)
Sabendo que 1 m/s = 3,6 km/h = 2 nós e que, para atingir a velocidade , essa aeronave tem de percorrer 70% do comprimento da pista, partindo do repouso e com aceleração escalar constante, calcule:
a) a intensidade da aceleração da aeronave, em m/s², em sua corrida para decolagem, até atingir a velocidade .
b) o consumo de querosene da aeronave, em kg, em um voo em que ela tenha permanecido com a velocidade de cruzeiro por 3 600 km.
(Enunciado e figura: Vestibular Unesp 2025, 2ª fase — Unesp/Vunesp.)
Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Universidade Estadual Paulista (Unesp) e à Fundação VUNESP.
Resolução comentada
O que a questão pede: (a) a aceleração constante do avião na corrida até ; (b) quantos quilos de querosene ele queima em 3 600 km de cruzeiro.
Item (a) — converter e medir. Como 2 nós = 1 m/s, basta dividir por 2: m/s. A distância percorrida até é 70% da pista:
Item (a) — Torricelli. Aceleração constante, partida do repouso, e o tempo não é dado: é a situação típica da equação de Torricelli.
Item (b) — a velocidade de cruzeiro em km/h. Primeiro em m/s, depois em km/h:
Item (b) — o tempo de voo. Em cruzeiro a velocidade é constante (movimento uniforme):
Item (b) — o consumo. O consumo é de 1 100 kg por hora e por motor, e o avião tem dois motores:
⚠️ A armadilha: no item (b), esquecer o "por motor" e responder 4 400 kg. No item (a), usar a pista inteira (1 750 m) em vez de 70% dela: a aceleração sairia 1,4 m/s². E cuidado com a conversão: 140 nós são 70 m/s (divide por 2), não 280 m/s.
A ideia em uma frase: sem tempo no problema de MUV, Torricelli; no cruzeiro, tempo = distância/velocidade, e o consumo se multiplica por horas e por motores.
Resposta: (a) m/s²; (b) 8 800 kg de querosene.
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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