Um motorista dirige seu automóvel de 5 metros de comprimento a uma velocidade igual a 100 km / h por uma estrada paralela a um trilho de trem, quando avista um trem se movendo na mesma direção e sentido que ele. A partir do momento em que o automóvel alcança o último vagão do trem, quanto tempo levará para que ele ultrapasse o trem por completo? O trem tem 395 etros de comprimento e viaja a uma velocidade constante de 60 km / h.

Passo 1

O enunciado diz que um carro de 5,m de comprimento viaja a 100,km/h e alcança a traseira de um trem de 395,m que anda a 60,km/h, no mesmo sentido. Queremos o tempo desde o instante em que a frente do carro atinge o fim do trem até a traseira do carro ultrapassar a frente do trem. Esse é um problema de movimento relativo, onde precisamos da velocidade relativa e da distância relativa a ser vencida.

Passo 2

Calcular a velocidade relativa:
vrel = vcarro - vtrem = 100,km/h - 60,km/h = 40,km/h
Convertendo para metros por segundo:
vrel = 40,km/htimes1000,m/km3600,s/h = 11,11,m/s

Passo 3

Determinar a distância que deve ser vencida em termos relativos:
D = Ltrem + Lcarro = 395,m + 5,m = 400,m

Passo 4

Calcular o tempo usando t = tfracDvrel:
t = 400,m11,11,m/s approx 36,s

Resposta

O carro levará aproximadamente 36,s para ultrapassar o trem por completo.

Exercícios relacionados