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Questão 3658

PUC 2015
Física

(PUC-RJ 2015) Uma lebre e uma tartaruga decidem apostar uma corrida de 32 m. Exatamente às 12h, é dada a largada. A lebre dispara na frente, com velocidade constante de 5,0 m/s. A tartaruga “corre’’ com velocidade constante de 4,0 m/min, sem parar até o fim do percurso. A lebre, percebendo quão lenta se movia a tartaruga, decide descansar após percorrer metade da distância total, e então adormece por 7min55s. Quando acorda, sai correndo com a mesma velocidade inicial, para tentar ganhar a corrida. O fim da história é conhecido. Qual é a vantagem de tempo da tartaruga sobre a lebre, na chegada, em segundos?

A

1,4

B

1,8

C

3,2

D

5,0

E

6,4

Gabarito:

1,4



Resolução:

Sabemos que a lebre percorreu 16 m (metade da corrida) até parar e depois parou por 7 minutos e 55 segundos, ou seja, o tempo que ela levou para correr os 16 metros foi de Delta t_{l_{1}}=frac{Delta S_{l_{1}}}{v_{l}}=frac{16}{5}=3,2 s. Logo, do início da corrida até o instante em que ela acorda, foram-se 7 minutos e 58,2 segundos.

Nesse tempo, a tartaruga andou quanto? Em 7 minutos ela anda 4*7=28 metros. Sabemos que 60 s é 1 minuto logo, temos que 58,2 segundos 58,2/60 minutos. Então nesses 58,2 segundos, a tartaruga andou: Delta S_{t_{1}}=v_{t}cdotDelta t_{t_{1}}=4cdotfrac{58,2}{60}=3,88 m, ou seja, quando a lebre acorda a tartaruga já está na marca de 28+3,88=31,88 metros, enquanto ela está na marca de 16 metros.

Então vamos ver quanto tempo cada uma leva para terminar a corrida:

Tartaruga: T_{t}=frac{Delta S_{t}}{v_{t}}=frac{32-31,88}{4}=0,03 min=0,03cdot60 s=1,8 s.

Lebre: T_{l}=frac{Delta S_{l}}{v_{l}}=frac{32-16}{5}=3,2 s.

Então temos que a vantagem da Tartaruga sobre a Lebre é 3,2-1,8=1,4 segundos.

 

Segundo método de resolução

D = 32m ; V_{l} = 5m/s ; V_{t} = 4m/min;

Tempo que a lebre fica parada = 7min 55s

Vamos calcular quanto tempo a tartaruga demora para terminar o percurso

t = frac{d}{V} 
ightarrow t = frac{32m}{4m/min} 
ightarrow t = 8min

Vamos calcular quanto tempo a lebre demoraria para percorrer o percurso caso não tivesse parado:

t = frac{d}{V} 
ightarrow t = frac{32m}{5m/s} 
ightarrow t = 6,4s

Mas como a lebre parou por 7min 55s, vamos somar esse tempo ao tempo que ele demora para fazer o percurso:

t_{l} = 6,4s + 7min 55s 
ightarrow 8min1,4s

Então, a lebre chegou em 8min 1,4s e a tartaruga em 8min, ou seja, a tartaruga chegou 1,4s antes.

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