Exercício resolvido sobre velocidade média

Outra questão para a nossa série de exercícios resolvidos de física. Nessa questão é cobrado o conteúdo de cinemática, movimento uniforme e teorema de Pitágoras.

(Unisinos-RS) Numa pista atlética retangular de lados a = 160 m e b = 60 m, um atleta corre com velocidade de módulo constante v = 5 m/s, no sentido horário, conforme mostrado na figura. Em t = 0 s, o atleta encontra-se no ponto A. O módulo do deslocamento do atleta, após 60 s de corrida, em metros, é:
pista do movimento

a) 100 b) 220 c) 300 d) 10 000 e) 18 000

Resolução do exercício


O módulo do deslocamento do atleta é a distância entre o ponto do início do movimento até o ponto onde termina o movimento. Para encontrar esse valor temos que primeiro saber o ponto exato onde acaba o movimento.

Então, vamos usar a equação da velocidade média para saber onde acaba o movimento que dura 60s.
equação da velocidade média
Considerando o formato da pista, depois de percorrer os 300 metros ele estará no ponto B indicado na figura abaixo: Percorrendo 160 m no primeiro lado, 60 m e segundo e mais 80 m que completam os 300 m: 160+60+80 = 300 m
resposta do exercício

Na figura o deslocamento do móvel é representado pela letra d.

Observe que a reta AB na figura é a hipotenusa de um triangulo retângulo de lados 80 m e 60 m. Sendo assim, encontrando o valor da hipotenusa teremos o deslocamento.

Quem está acostumado a resolver exercícios com triângulos vai saber que este lado vale 100 m já que este é um triangulo múltiplo do triangulo 3,4 e 5 e seus lados então serão 60,80 e 100.

Agora se você não se lembra do triangulo pitagórico terá que usar a equação para encontrar o valor do deslocamento.
resolvendo o problema

Logo, o deslocamento é igual a 100 m.

Alternativa a.

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