No instante em que um sinal de trânsito muda para o verde, um carro que estava parado arranca com uma aceleração constante de 0,50 m/s2. Nesse mesmo instante, um ônibus ultrapassa o carro com uma velocidade constante de 8,0 m/s. Ambos se movimentam em linha reta. Posição de encontro foi:

Questão

No instante em que um sinal de trânsito muda para o verde, um carro que estava parado arranca com uma aceleração constante de 0,50 m/s2. Nesse mesmo instante, um ônibus ultrapassa o carro com uma velocidade constante de 8,0 m/s. Ambos se movimentam em linha reta. Posição de encontro foi:

Alternativas

480 m.

256 m.

97%

308 m.

410 m.

160 m.

Explicação

Considere a origem s=0s=0 no ponto onde o carro estava parado no instante t=0t=0 (quando o sinal abre). Nesse mesmo instante, o ônibus passa por ele, então ambos têm a mesma posição inicial.

Carro (MRUV):

  • v0=0v_0 = 0
  • a=0,50 m/s2a = 0{,}50\ \text{m/s}^2
  • sc(t)=s0+v0t+at22=0,50t22=0,25t2s_c(t)= s_0 + v_0 t + \dfrac{a t^2}{2} = \dfrac{0{,}50\, t^2}{2} = 0{,}25 t^2

Ônibus (MRU):

  • v=8,0 m/sv = 8{,}0\ \text{m/s}
  • so(t)=s0+vt=8ts_o(t)= s_0 + vt = 8t

No encontro (depois de t=0t=0), sc(t)=so(t)s_c(t)=s_o(t):

0,25t2=8t0{,}25 t^2 = 8t

t(0,25t8)=0t=0t(0{,}25t - 8)=0 \Rightarrow t=0 (instante inicial) ou 0,25t=8t=32 s0{,}25t=8 \Rightarrow t=32\ \text{s}.

A posição do encontro é:

s=8t=832=256 ms = 8t = 8\cdot 32 = 256\ \text{m}.

Alternativa correta: (b).

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