USCS 2024 — questão 36 de Física

Gabarito BCinemática — gráfico posição × tempo e velocidade relativa de aproximaçãoMedicina · Prova II · Versão 1
Enunciado — imagem da prova
Enunciado da questão 36 de Física do USCS 2024

Enunciado em texto

O gráfico registra as posições ocupadas, no decorrer do tempo, por duas carretas, A e B, enquanto se movimentam em pistas retas e paralelas de uma mesma estrada. Individualmente, cada carreta se movimenta com pequena velocidade devido à carga que transporta.

[Gráfico: posição s (km) em função do tempo t (h), sobre uma malha quadriculada, com marcas em 20, 40, 60, 80 e 100 km e em 1, 2 e 3 h. A reta A parte de s = 100 km em t = 0 e desce até s = 40 km em t = 3 h, passando por 80 km em t = 1 h. A reta B parte da origem (s = 0 em t = 0) e sobe até s = 90 km em t = 3 h, passando por 30 km em t = 1 h. As duas retas se cruzam em t = 2 h, s = 60 km.]

Como as carretas se movimentam uma em direção à outra, a velocidade relativa de aproximação, que é determinada pela soma dos módulos das velocidades de cada uma delas, resulta em uma velocidade igual a

(A) 60 km/h.

(B) 50 km/h.

(C) 70 km/h.

(D) 80 km/h.

(E) 100 km/h.

(Enunciado e figura: Vestibular USCS 2024, Medicina, Prova II — USCS/Vunesp.)

Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Universidade Municipal de São Caetano do Sul (USCS) e à Fundação VUNESP.

Resolução comentada

O que a questão pede: a velocidade de cada carreta, tirada do gráfico, e a soma dos módulos (velocidade relativa de aproximação).

Passo 1 — velocidade de A. No gráfico s × t, a velocidade é a inclinação da reta: v=Δs/Δtv = \Delta s/\Delta t. De t = 0 a t = 3 h, A vai de 100 km para 40 km:

vA=40−1003=−20 km/hv_A = \frac{40 - 100}{3} = -20\ \text{km/h}

Passo 2 — velocidade de B. De t = 0 a t = 3 h, B vai de 0 a 90 km:

vB=90−03=30 km/hv_B = \frac{90 - 0}{3} = 30\ \text{km/h}

Passo 3 — a velocidade relativa. Andando em sentidos opostos, uma em direção à outra, os módulos se somam:

vrel=20+30=50 km/hv_{\text{rel}} = 20 + 30 = 50\ \text{km/h}

Conferindo: no início elas estão 100 km uma da outra; a 50 km/h de aproximação, devem se encontrar em 100/50 = 2 h. E de fato as retas se cruzam em t = 2 h, em s = 60 km.

⚠️ A armadilha: ler a posição do encontro, 60 km, como se fosse velocidade (alternativa A). Ou somar as velocidades com sinal, −20 + 30 = 10 km/h, que dá a velocidade relativa de duas carretas no mesmo sentido, não a de aproximação.

A ideia em uma frase: no gráfico s × t, a velocidade é a inclinação; movendo-se uma em direção à outra, a velocidade de aproximação é a soma dos módulos.

Resposta: alternativa B (50 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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