〈|BMEC-R| 2013> Um motorista viaja da cidade A para a cidade B em um automóvel a 40 km / h. Certo momento, ele visualiza no espelho retrovisor um caminhão se aproximando, com velocidade relativa ao carro dele de 10 km / h, sendo a velocidade do caminhão em relação a um referencial inercial parado de 50 km / h. Nesse mesmo instante há uma bobina de aço rolando na estrada e o motorista percebe estar se aproximando da peça com a mesma velocidade que o caminhão situado à sua traseira se aproxima de seu carro. Com base nessas informações, responda: a velocidade com relação a um referencial inercial parado e a direção da bobina de aço é:
a) 10 km / h com sentido de A para B
b) 90 km / h com sentido de B para A
c) 40 km / h com sentido de A para B
d) 50 km / h com sentido de B para A
e) 30 km / h com sentido de A para B

Passo 1

Beleza, olha só o que o problema diz: um carro vai de A para B a 40 km/h. De trás vem um caminhão a 50 km/h (em relação ao solo), mas ele “chega” no carro com uma velocidade relativa de 10 km/h. Ao mesmo tempo tem uma bobina na estrada, e o motorista sente que ele está chegando na bobina com essa mesma velocidade de 10 km/h.
Conteúdo: Cinemática escalar – velocidade relativa.
O que a gente precisa: entender como funciona velocidade relativa entre dois objetos e montar a equação que nela envolve as velocidades do carro e da bobina.

Passo 2

Vamos anotar direitinho:
  • Velocidade do carro em relação ao solo: vcarro = +40 km/h (o sinal “+” indica que vai de A para B.)
  • Velocidade do caminhão: vrel (câminhão/car) = vcaminhão - vcarro = 50 - 40 = 10 km/h ã.
  • Velocidade relativa caminhão–carro: âãã
Isso bate com o enunciado: o caminhão “fecha” o carro a 10 km/h.

Passo 3

Agora o motorista percebe que está chegando na bobina também a 10 km/h. Em cinemática, a velocidade relativa entre carro e bobina é
vrel (car/bobina) = |,vcarro - vbobina,| = 10 km/h
Como ele está vindo de trás e “se aproximando” da bobina, a bobina deve estar indo no mesmo sentido (A→B), só que mais devagar, senão nunca se aproximaria — ou viria de frente com velocidade negocial que daria outro valor de 10.

Passo 4

Como estão no mesmo sentido, tiramos o valor absoluto e fazemos:
vcarro - vbobina = 10
Substituindo 40 - vbobina = 10 Longrightarrow vbobina = 40 - 10 = 30 km/h :

Resposta

A bobina tem velocidade de 30 km/h, com sentido de A para B. (Opção e)

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