ITA 2018 - Os pontos no gráfico indicam a velocidade instantânea, quilômetro a quilômetro

ITA 2018 - 1º Dia - Questão 08 - Física

08. Os pontos no gráfico indicam a velocidade instantânea, quilômetro a quilômetro, de um carro em movimento retilíneo. Por sua vez, o computador de bordo do carro calcula a velocidade média dos últimos 9 km por ele percorridos. Então, a curva que melhor representa a velocidade média indicada no computador de bordo entre os quilômetros 11 e 20 é

a) a tracejada que termina acima de 50 km/h.
b) a cheia que termina acima de 50 km/h.
c) a tracejada que termina abaixo de 50 km/h.
d) a pontilhada.
e) a cheia que termina abaixo de 50 km/h.

Questão anterior:
- A partir de um mesmo ponto a uma certa altura do solo, uma partícula é lançada sequencialmente em três condições diferentes, mas sempre com a mesma velocidade inicial horizontal v0.

Resolução:
Como entre os quilômetros 11 e 20 o carro tem velocidades, respectivamente, iguais a 10 km/h e 100 km/h, a média aritmética das velocidades é 55 km/h. Como, quanto menor a velocidade, maior será o tempo para percorrer a mesma distância, a velocidade média será menor que 55 km/h entre os quilômetros 11 e 20, como indicam as curvas cheia e tracejada que terminam abaixo de 50 km/h.

Da mesma forma, como o computador sempre mede a velocidade média vm nos últimos 9 km, para um quilômetro qualquer e entre 11 e 20, o intervalo de tempo para o cálculo da vm é composto de duas partes, sendo t1 calculado a velocidade constante e baixa (10 km/h), e o outro, t2, a velocidade crescente:

Como, à medida que o quilômetro aumenta, t1 diminui, mas t2 aumenta numa proporção menor que t1. Logo, a velocidade média cresce cada vez mais rapidamente, conforme a linha cheia que termina abaixo de 50 km/h.

Resposta:
e) a cheia que termina abaixo de 50 km/h.

Próxima questão:
- Uma massa m de carga q gira em órbita circular de raio R e período T no plano equatorial de um ímã.