Numa corrida de 100 m, um corredor, acelera à 8,0 m/s² durante os primeiros 1,25 s da corrida. O restante do percurso é feito com movimento uniforme. Podemos afirmar que:
Questão
Numa corrida de 100 m, um corredor, acelera à 8,0 m/s² durante os primeiros 1,25 s da corrida. O restante do percurso é feito com movimento uniforme. Podemos afirmar que:
Alternativas
Ele cruza a faixa de chegada à 10 m/s.
O tempo para correr os primeiros 50 m foi de 5,0 s.
ele cruza a faixa de chegada, após 11,25 s.
Ele faz o percurso com menos de 10 s.
o percurso de aceleração é de 12,5 metros.
Explicação
Considere que o corredor parte do repouso e acelera com durante .
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Velocidade ao fim da aceleração [ v_1 = v_0 + a t_1 = 0 + 8{,}0\cdot 1{,}25 = 10,\text{m/s} ]
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Distância percorrida na fase acelerada [ s_1 = v_0 t_1 + \frac{a t_1^2}{2} = 0 + \frac{8{,}0\cdot (1{,}25)^2}{2} = 4\cdot 1{,}5625 = 6{,}25,\text{m} ] Logo, a distância percorrida enquanto acelera é 6,25 m, e não 12,5 m.
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Tempo total da prova Após , ele segue em MRU com velocidade constante , faltando: [ 100 - 6{,}25 = 93{,}75,\text{m} ] Tempo no MRU: [ t_2 = \frac{93{,}75}{10} = 9{,}375,\text{s} ] Tempo total: [ t = t_1 + t_2 = 1{,}25 + 9{,}375 = 10{,}625,\text{s} ]
Agora analisando as alternativas:
- (A) “Ele cruza a faixa de chegada à 10 m/s.” → verdadeiro, pois no MRU ele mantém até a chegada.
- (B) Tempo para os primeiros 50 m: m em 1,25 s e faltam 43,75 m a 10 m/s, então s (não 5,0 s) → falso.
- (C) 11,25 s → falso (achamos 10,625 s).
- (D) Menos de 10 s → falso (é maior que 10 s).
- (E) 12,5 m → falso (é 6,25 m).
Alternativa correta: (A).