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Questão 3

FUVEST 2010
Física

(FUVEST - 2010 - 2 fase - Questão 3) 

Uma pessoa (A) pratica corrida numa pista de 300 m, no sentido anti-horário, e percebe a presença de outro corredor (B) que percorre a mesma pista no sentido oposto. Um desenho esquemático da pista é mostrado ao lado, indicando a posição AB do primeiro encontro entre os atletas. Após 1 min e 20 s, acontece o terceiro encontro entre os corredores, em outra posição, localizada a 20 m de AB, e indicada na figura por A’B’ (o segundo encontro ocorreu no lado oposto da pista). Sendo VA e VB os módulos das velocidades dos atletas A e B, respectivamente, e sabendo que ambas são constantes, determine

a) VA e VB.

b) a distância percorrida por A entre o primeiro e o segundo encontros, medida ao longo da pista.

c) quantas voltas o atleta A dá no intervalo de tempo em que B completa 8 voltas na pista.

Gabarito:

Resolução:

a) Podemos encontrar a velocidade do corredor A com base nas informações do enunciado. Sabemos que a pista tem 300m, e A e B tiveram um encontro após 1min e 20 s do primeiro encontro, porém 20 metros antes. Podemos calcular a distância percorrida e dividir por esse tempo.

Ele se encontram primeiro em AB. O segundo encontro será no lado oposto da pista, e o terceiro encontro será em A'B', que está a 20 metros de AB, ou seja, ele percorreu 280m em 1 min e 20s. Sabemos que:

v_A=frac{Delta S}{Delta t}
ightarrow frac{280m}{80s}
ightarrow 3.5m/s

Vamos analisar o corredor B. Ele sai do ponto AB, encontrar com o corredor A do lado oposto, passa por AB e encontrar o corredor A em A'B', que está a 20 metros de AB, ou seja, ele percorreu 320m. Sendo assim:

v_B=frac{Delta S}{Delta t}
ightarrow frac{320m}{80s}
ightarrow 4m/s

b) O intervalo de tempo de tempo entre encontros seguidos é o mesmo, sendo assim o segundo encontro será quando os tempos forem metade do tempo do terceiro encontro, ou seja 40s após sair de AB.

Com isso podemos calcular a distância percorrida por A:

v_Acdot Delta t=Delta S
ightarrow 3,5m/scdot40s=140m

c) 8 voltas são: 8cdot 300=2400m

Vamos ver quanto tempo ele demora para percorrer as 8 voltas:

frac{Delta S}{v_B}=Delta t
ightarrow frac{2400m}{4m/s}=600s

Agora vamos ver quantos metros A percorre nesse mesmo tempo:

v_Acdot Delta t=Delta S
ightarrow 3,5m/scdot600s=2100m

Que são: 2100mdiv 300m=7 voltas

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