Unimes 2018 — questão 36 de Física

Enunciado em texto
Um garoto viaja por uma estrada reta, plana e longa, no banco de trás de um automóvel, a uma velocidade constante de 100 km/h. Ele observa, então, um outro automóvel esportivo ultrapassá-lo em alta velocidade e, no instante em que os dois automóveis estão emparelhados, ele aciona seu cronômetro. Após 10 segundos, o garoto observa que o automóvel esportivo passa por baixo de um viaduto. Passados mais 6 segundos, seu automóvel passa por baixo do mesmo viaduto. Considerando-se que os automóveis e o viaduto têm dimensões desprezíveis e que o automóvel esportivo também se manteve à velocidade constante durante todo o trajeto, é correto afirmar que sua velocidade no trajeto era de
(A) 150 km/h.
(B) 180 km/h.
(C) 160 km/h.
(D) 140 km/h.
(E) 130 km/h.
(Enunciado: Vestibular Unimes 2018, Medicina, Prova II — Unimes/Vunesp.)
Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Universidade Metropolitana de Santos (Unimes) e à Fundação VUNESP.
Resolução comentada
O que a questão pede: a velocidade do esportivo, sabendo quanto tempo cada carro leva para ir do ponto de emparelhamento até o viaduto.
Passo 1 — a mesma distância para os dois. Os dois carros partem juntos (emparelhados) e chegam ao mesmo viaduto. Então percorrem a mesma distância d:
• o esportivo, em 10 s;
• o carro do garoto, em 10 + 6 = 16 s.
Passo 2 — movimento uniforme. Com velocidade constante, . Igualando as distâncias:
Não é preciso converter unidades: os segundos se cancelam na proporção.
Conferindo: em 16 s, a 100 km/h (cerca de 27,8 m/s), o carro do garoto anda cerca de 444 m. O esportivo faz esses 444 m em 10 s: 44,4 m/s, que são 160 km/h.
⚠️ A armadilha: inverter a proporção e fazer 100 × 10/16 = 62,5 km/h. Não está nas alternativas, e nem poderia: o esportivo ultrapassou o carro, então é mais rápido que 100 km/h. Quem leva menos tempo para a mesma distância é mais rápido.
A ideia em uma frase: mesma distância, velocidade constante: as velocidades são inversamente proporcionais aos tempos.
Resposta: alternativa C (160 km/h).
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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