Você está dirigindo do Sul para o Norte por uma estrada retilínea de duas pistas com velocidade constante de
. Um caminhão se aproxima de você em sentido contrário com velocidade constante de
(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
e o caminhão vem de Norte para Sul a
. 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,
Passo 3
A velocidade do caminhão em relação a você é dada por
Substituindo,
O sinal negativo indica que, no seu referencial, o caminhão se aproxima a
.
Passo 4
Invertendo os papéis, sua velocidade em relação ao caminhão é
Ou seja, no referencial do caminhão, você se aproxima a
.
Passo 5
Após o cruzamento, ambas as velocidades em relação ao solo continuam as mesmas, logo a velocidade relativa mantém a mesma magnitude de
, mas agora o sinal que indicava aproximação passa a indicar afastamento.
Resposta
(a)
(o caminhão se aproxima de você a
).
(b) (você se aproxima do caminhão a
).
(c) Depois do cruzamento a magnitude da velocidade relativa continua , porém eles se afastam em vez de se aproximar.
(b)
(c) Depois do cruzamento a magnitude da velocidade relativa continua