UNITAU 2020 (verão) — questão 61 de Física

Enunciado em texto
Um corredor A parte do repouso no instante t = 0 s, da posição x = 0 m, e desenvolve um movimento retilíneo uniformemente variado, com aceleração de módulo 4 m/s². O movimento cessa somente quando o corredor A atinge a posição x = 200 m. No mesmo instante t = 0s, um corredor B parte da posição x = 10 m, com velocidade inicial de 2 m/s. O corredor B também desenvolve um movimento retilíneo uniformemente variado, sendo sua aceleração de módulo 2 m/s². Assim como o corredor A, B desenvolve esse movimento até atingir a posição x = 200 m.
Sobre os movimentos dos corredores A e B, é TOTALMENTE CORRETO afirmar:
a) Após 3s de movimento, a distância entre os dois corredores é de 9 m.
b) Quando A atinge a posição x = 200 m, B estará 70 m atrás dele.
c) O corredor A atingirá a posição x = 200 m dois segundos após B atingir a mesma posição.
d) O corredor A ultrapassará B apenas um segundo após o início da cronometragem, estando ambos na posição x = 40 m.
e) O corredor A não ultrapassará B antes de atingir a posição x = 200 m.
(Enunciado: Vestibular de Verão UNITAU 2020, Medicina — Universidade de Taubaté.)
Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Universidade de Taubaté (UNITAU).
Resolução comentada
O que a questão pede: escrever a posição de cada corredor em função do tempo e testar as cinco afirmações.
Passo 1 — as funções horárias. No MUV, . Os dois aceleram no sentido positivo:
Passo 2 — quando A chega a 200 m:
Nesse instante, B está em
A diferença é 200 − 130 = 70 m: B está 70 m atrás. A (B) é verdadeira.
Conferindo as outras:
• (A): em t = 3 s, m e m. A distância é 7 m, não 9 m.
• (C): A chega em t = 10 s; B só chega quando , ou seja, s. A chega antes de B, e não depois.
• (D) e (E): o encontro acontece quando , isto é, , que dá s, com os dois em m. Há ultrapassagem (a E é falsa), mas não em 1 s nem em 40 m (a D é falsa). Em t = 1 s, por exemplo, A está em 2 m e B em 13 m.
⚠️ A armadilha: esquecer o “dividido por 2” da aceleração e escrever . Aí A chegaria a 200 m em s, e todas as contas mudam.
A ideia em uma frase: monte a função horária de cada móvel, x = x₀ + v₀t + at²/2, e teste cada afirmação com números: é o jeito seguro de julgar “é totalmente correto”.
Resposta: alternativa B (B está 70 m atrás).
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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