〈|BMEC-R| 2013> Um motorista viaja da cidade A para a cidade B em um automóvel a
. Certo momento, ele visualiza no espelho retrovisor um caminhão se aproximando, com velocidade relativa ao carro dele de
, sendo a velocidade do caminhão em relação a um referencial inercial parado de
. 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)
com sentido de A para B
b)
com sentido de B para A
c)
com sentido de A para B
d)
com sentido de B para
e)
com sentido de A para B
a)
b)
c)
d)
e)
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.
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:
(o sinal “+” indica que vai de A para B.) - Velocidade do caminhão:
. - Velocidade relativa caminhão–carro:
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
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:
Substituindo
:
Resposta
A bobina tem velocidade de 30 km/h, com sentido de A para B. (Opção e)