Um atleta percorre uma pista circular de 2000 m de extensão num treino. Após 5 voltas completas em 1 h qual será o valor de sua velocidade vetorial média em
?
a) 0
b) 5
c) 10
d) 15
e) 20
a) 0
b) 5
c) 10
d) 15
e) 20
Passo 1
O enunciado dá as seguintes informações e pede uma coisa bem específica:
- Informação: a pista é circular e tem extensão (circunferência) de
. - Informação: o atleta dá
voltas completas em . - Pergunta: qual será o valor da velocidade vetorial média do atleta em
? (fornecidas as alternativas: (a) , (b) , (c) , (d) , (e) ).
Passo 2
Vamos entender o que é exatamente velocidade vetorial média. A definição é:
onde:
-
é a velocidade vetorial média (um vetor), -
é o vetor deslocamento do ponto inicial ao ponto final (vetor posição final menos vetor posição inicial), -
é o intervalo de tempo total do movimento.
Explicando com calma: deslocamento é um vetor que liga o ponto de partida ao ponto de chegada; é diferente de distância percorrida (que é um escalar e soma todo o caminho). A velocidade vetorial média usa o deslocamento, não a distância percorrida.
Passo 3
Agora vamos aplicar isso ao problema concreto. O atleta fez
voltas completas numa pista circular. Isso significa que o ponto final coincide exatamente com o ponto inicial: o atleta voltou ao mesmo lugar em que começou. Portanto o vetor deslocamento é o vetor nulo:
Passo 4
Com
e
, pela fórmula da velocidade vetorial média:
Ou seja, a velocidade vetorial média é o vetor nulo. Em termos de módulo e unidades, isso corresponde a
.
Passo 5
Só para reforçar a diferença com a velocidade escalar média (velocidade média comum): se alguém perguntasse a velocidade escalar média (baseada na distância total percorrida), aí sim calcularíamos:
- distância total percorrida
, - tempo
,
portanto velocidade escalar média
.
Mas atenção: a questão pediu velocidade vetorial média — que, por usar deslocamento, é nula no caso de voltas inteiras.
Resposta
(a)