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Exercícios Resolvidos de Física usando Java - (Unitau) Uma motocicleta com velocidade constante de 20 m/s ultrapassa um trem de comprimento 100 m e velocidade 15 m/s. A duração da ultrapassagem... - Desafio de Programação Resolvido em JavaQuantidade de visualizações: 5738 vezes |
Pergunta/Tarefa: (Unitau) Uma motocicleta com velocidade constante de 20 m/s ultrapassa um trem de comprimento 100 m e velocidade 15 m/s. A duração da ultrapassagem é: a) 5 s. b) 15 s. c) 20 s. d) 25 s. e) 30 s. Resposta/Solução: Os problemas de Movimento Retilíneo Uniforme (MRU) que envolvem ultrapassagem e encontro de partículas (carros, bicicletas, atletas, etc) são muito interessantes, pois retratam situações que vivenciamos todos os dias. E a Física é bem mais fácil de entender quando seus efeitos podem ser visualizados na prática. Para entender bem a resolução deste exercício, e de vários outros que são bem parecidos, tirando alguns detalhes complementares, vamos começar desenhando o cenário abaixo: ![]() Note que o enunciado não fala as dimensões da moto, ou seja, ela é tratada como uma partícula qualquer. Podemos levar essa idéia para o trem também, tratanto a frente dele como uma partícula. Dessa forma, temos que a partícula trem está 100 metros a frente da partícula moto. O primeiro passo então, é obter as posições iniciais das duas particulas usando a Função Horária da Posição ou Deslocamento em Movimento Retilíneo Uniforme - MRU, tomando como referencial o instante t = 0. Veja o código Java a seguir: package arquivodecodigos; public class Estudos{ public static void main(String args[]){ // valocidade da moto double vMoto = 20; // em metros por segundo // valocidade do trem double vTrem = 15; // em metros por segundo // posição inicial dos dois veículos // a partícula trem está 100 metros a frente da // partícula moto double sInicialMoto = 0; double sInicialTrem = 100; // tempo inicial em segundos double tempo_inicial = 0; // calcula a posição atual dos dois veículos Ao executar este código Java nós teremos o seguinte resultado: A posição da moto é: 0.0 metros A posição do trem é: 100.0 metros Lembre-se de que nós estamos trabalhando apenas com a frente do trem, ou seja, a partícula trem está 100 metros a frente da partícula moto. De posse da Função Horária da Posição dos dois veículos, só precisamos aplicar a fórmula para obtenção do tempo gasto na ultrapassagem, que é a variação da posição dividida pela variação da velocidade, subtraindo sempre o menor do maior. Veja o código Java: package arquivodecodigos; public class Estudos{ public static void main(String args[]){ // valocidade da moto double vMoto = 20; // em metros por segundo // valocidade do trem double vTrem = 15; // em metros por segundo // posição inicial dos dois veículos // a partícula trem está 100 metros a frente da // partícula moto double sInicialMoto = 0; double sInicialTrem = 100; // tempo inicial em segundos double tempo_inicial = 0; // calcula a posição atual dos dois veículos double sMoto = sInicialMoto + (vMoto * tempo_inicial); double sTrem = sInicialTrem + (vTrem * tempo_inicial); Ao executar este novo código Java nós teremos o seguinte resultado: A posição da moto é: 0.0 metros A posição do trem é: 100.0 metros A duração da ultrapassagem é: 20.0 segundos Como podemos ver, a resposta correta é a letra c (20 s). Agora, experimente fazer alterações no código Java para simular outras situações e melhorar seu entendimento de Movimento Retilíneo Uniforme. |
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