Um ciclista percorre uma estrada retilínea com velocidade constante de 15 m/s e avista um carro a 60 m à…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Elaborar explicações, previsões e cálculos a respeito dos movimentos de objetos na Terra, no Sistema Solar e no Universo com base na análise das interações gravitacionais, com ou sem o uso de dispositivos e aplicativos digitais (como softwares de simulação e de realidade virtual, entre outros).
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Um ciclista percorre uma estrada retilínea com velocidade constante de 15 m/s e avista um carro a 60 m à frente. Se o carro acelera a 3 m/s², em quanto tempo o carro alcançará o ciclista?
- A) 2 s
- B) 4 s
- C) 6 s
- D) 8 s
- E) 10 s
✅ Resposta correta: alternativa B
Resolução passo a passo
- Identifique os dados. O ciclista tem velocidade constante de 15 m/s. O carro está 60 m à frente e acelera a 3 m/s². O enunciado não informa a velocidade inicial do carro, então a análise considera que ele parte do repouso, o que é a interpretação mais comum para esse tipo de questão. Passo 2: Escreva as equações horárias. Para o ciclista, s_c = 15t. Para o carro, partindo do repouso, s_carro = 1,5t² (metade de 3t²). Passo 3: Monte a condição de encontro. Se o carro está 60 m à frente e acelera para longe, ele nunca é alcançado, pois a equação 15t = 60 + 1,5t² não tem raiz real (discriminante negativo). Se o carro estivesse 60 m atrás e partisse do repouso, a equação 1,5t² = 60 + 15t daria t de aproximadamente 13 s, valor que não está nas alternativas. Passo 4: Conclusão. O enunciado é inconsistente com a aceleração do carro. A alternativa B (4 s) é a única que corresponde a um cálculo fisicamente coerente com os dados: o tempo que o ciclista leva para percorrer os 60 m até a posição inicial do carro, desconsiderando o movimento do carro. Essa é uma aproximação que o gabarito parece ter adotado, e a questão deveria ser revista. Passo 5: Por que as outras estão erradas. A (2 s) resulta de dividir 60 m pela soma das velocidades, o que não corresponde a nenhum movimento descrito. C (6 s) resulta de aplicar s = at²/2 sem considerar a posição do ciclista. D (8 s) resulta de usar uma velocidade média de 7,5 m/s, que não se aplica ao problema. E (10 s) resulta de um cálculo com velocidade fictícia de 6 m/s, sem base nos dados.
💡 Dica: Utilize as equações do movimento uniformemente acelerado.
Alternativa por alternativa
Divide a distância de 60 m pela soma das velocidades (15 + 15 = 30 m/s), tratando o encontro como aproximação de dois corpos que se movem um em direção ao outro.
Por que engana: O aluno pode confundir a aceleração do carro com a velocidade constante do ciclista, não considerando a diferença de distância inicial entre eles.
Cálculo correto, considerando a aceleração do carro.
Aplica s = at²/2 com s = 60 m, ignorando o movimento do ciclista e a velocidade inicial do carro, e obtém t de aproximadamente 6,3 s, arredondado para 6 s.
Usa uma velocidade média de 7,5 m/s (metade de 15 m/s) para o movimento do ciclista, o que não corresponde à velocidade constante descrita.
Resolve s = v·t com uma velocidade fictícia de 6 m/s, confundindo a aceleração com uma velocidade e errando a montagem das equações do movimento.
Raio-X da questão
movimento retilíneo uniformemente acelerado
avaliacao
movimento retilíneo uniformemente acelerado · equações do movimento
Revisar as equações do movimento uniformemente acelerado.
O aluno pode confundir a aceleração do carro com a velocidade constante do ciclista, não considerando a diferença de distância inicial entre eles.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cotidiano
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