Você está dirigindo do Sul para o Norte por uma estrada retilínea de duas pistas com velocidade constante de 88 km / h. Um caminhão se aproxima de você em sentido contrário com velocidade constante de 104 km / h (na outra pista, felizmente). (a) Qual é a velocidade do caminhão em relação a você? (b) Qual é sua velocidade em relação ao caminhão? (c) Como as velocidades relativas variam depois que o caminhão cruzar com você?

Passo 1

O enunciado descreve duas velocidades em sentido oposto ao longo de uma reta: você vai de Sul para Norte a 88 km/h e o caminhão vem de Norte para Sul a 104 km/h. O conteúdo é cinemática unidimensional e envolve soma de velocidades em referenciais diferentes.

Passo 2

Escolhemos o sentido Norte como positivo. Assim, no referencial da estrada,
vvocê = +88 km/h, ê
vcaminhão = -104 km/h ã

Passo 3

A velocidade do caminhão em relação a você é dada por
vrel = vcaminhão - vvocê ãê
Substituindo,
vrel = -104 - 88 = -192 km/h
O sinal negativo indica que, no seu referencial, o caminhão se aproxima a 192 km/h.

Passo 4

Invertendo os papéis, sua velocidade em relação ao caminhão é
v'rel = vvocê - vcaminhão = 88 - (-104) = +192 km/h êã
Ou seja, no referencial do caminhão, você se aproxima a 192 km/h.

Passo 5

Após o cruzamento, ambas as velocidades em relação ao solo continuam as mesmas, logo a velocidade relativa mantém a mesma magnitude de 192 km/h, mas agora o sinal que indicava aproximação passa a indicar afastamento.

Resposta

(a) -192 km/h (o caminhão se aproxima de você a 192 km/h).
(b) +192 km/h (você se aproxima do caminhão a 192 km/h).
(c) Depois do cruzamento a magnitude da velocidade relativa continua 192 km/h, porém eles se afastam em vez de se aproximar.

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