- O comboio de alta velocidade TGV (acrónimo de Train à Grand Vitesse) desloca-se num determinado troço do seu percurso a
. Calcule a frequência a que passam as carruagens do comboio por um determinado ponto sabendo que o comprimento das carruagens é 30 m .
Passo 1
O enunciado pede a frequência a que as carruagens passam por um ponto fixo. As informações fornecidas são:
- velocidade do comboio:
; - comprimento de cada carruagem:
.
A pergunta é: quantas carruagens passam por segundo por um ponto fixo? (ou seja, qual é a frequência em
ou Hz).
Passo 2
Primeiro passo prático: colocar todas as unidades no mesmo sistema (SI). Converter a velocidade de
para
.
A regra de conversão é:
.
Aplicando a conversão:
Como número decimal isso é
.
Passo 3
Agora entender o conceito: frequência aqui significa “quantas carruagens passam por segundo”. Se a velocidade do comboio é
, em um segundo a frente do comboio desloca-se
. Se cada carruagem tem comprimento
(em metros) e as carruagens estão encadeadas sem espaços relevantes, o número de carruagens que passam por esse ponto em um segundo é o comprimento percorrido dividido pelo comprimento de uma carruagem.
Definindo as variáveis:
-
= velocidade do comboio em ; -
= comprimento de uma carruagem em ; -
= frequência (número de carruagens por segundo) em .
A relação é
Explicação intuitiva:
metros percorridos por segundo equivalem a
blocos de comprimento
, ou seja
carruagens por segundo.
Passo 4
Substituir os valores na fórmula. Já temos
e
. Então
Como decimal:
Arredondando sensatamente para uma casa decimal (como no enunciado), obtemos
.
Passo 5
Interpretação final e verificação rápida:
significa que, em média, aproximadamente
carruagens passam por segundo — ou seja, menos de 1 carruagem em
(período
). Sempre verificar unidades:
dividido por
dá
, que é a unidade correta para frequência.
Força aí — converteu unidades, usou uma fórmula simples e checou unidades: perfeito para a prova!