UCS Medicina · Verão 2025.1 — Física com resolução

Física em Conhecimentos Gerais · Prova tipo A · gabarito conferido

Q6
Mecânica — Cinemática — Aceleração na reta final

O atletismo é uma das práticas esportivas emblemáticas das Olimpíadas, remontando às origens dos Jogos Olímpicos da Grécia Antiga. Dentro do atletismo, destacam-se as provas de corrida, com diferentes estilos e distâncias. É raro, mas, de tempos em tempos, em uma prova, normalmente de média ou longa distância, um atleta que se encontra nas últimas posições desenvolve uma grande aceleração, conseguindo ultrapassar a todos, chegando, no último segundo, em primeiro lugar. Suponha que um corredor de uma prova de longa distância, faltando 60 metros para a reta de chegada, esteja em penúltimo lugar, com velocidade de 5 m/s. A partir desse momento, ele imprime uma aceleração constante que lhe permite ultrapassar todos os concorrentes e cruzar a linha de chegada em primeiro lugar. Assinale a alternativa que apresenta a aceleração por ele desenvolvida, considerando que atingiu 7 m/s no exato instante em que cruzou a linha.

A)0,06 $\mathrm{m/s^2}$
B)0,20 $\mathrm{m/s^2}$
C)0,60 $\mathrm{m/s^2}$
D)1,20 $\mathrm{m/s^2}$
E)3,80 $\mathrm{m/s^2}$
B
Resolução comentada

Para movimento retilíneo com aceleração constante:

$$v_f^2=v_i^2+2a\Delta s$$

Isolando a aceleração:

$$a=\frac{v_f^2-v_i^2}{2\Delta s}$$

$$a=\frac{7^2-5^2}{2\cdot60}$$

$$a=\frac{49-25}{120}$$

$$a=0{,}20\ \mathrm{m/s^2}$$

Como conferência, essa aceleração aumenta a velocidade em 2 m/s em dez segundos. A rapidez média no trecho é 6 m/s, compatível com sessenta metros nesse intervalo. A ultrapassagem dos demais atletas é contexto e não exige dados adicionais para calcular a aceleração do corredor.

Alternativa B.