Resolução de Cinemática - Encontro de Veículos
Dados do Problema
| Veículo | Posição Inicial (km) | Velocidade (km/h) |
|---|
| Motocicleta | 10 | 120 |
| Automóvel | 60 | 80 |
Horário inicial: 8:00 da manhã
Sentido: Mesmo sentido na rodovia
Tipo de movimento: MRU (Movimento Retilíneo Uniforme)
Desenvolvimento
Para resolver este problema de encontro, utilizamos as equações horárias da posição para cada veículo:
S_m(t) = 10 + 120 \times t
S_a(t) = 60 + 80 \times t
Onde t é o tempo em horas após as 8:00.
Condição de encontro
A motocicleta alcança o automóvel quando suas posições são iguais:
S_m(t) = S_a(t)
10 + 120t = 60 + 80t
Isolando t:
120t - 80t = 60 - 10
40t = 50
t = \frac{50}{40} = 1,25 \text{ horas}
Conversão do tempo
1,25 \text{ horas} = 1 \text{ hora} + 0,25 \times 60 \text{ minutos} = 1 \text{ hora e } 15 \text{ minutos}
## Análise
- Diferença de distância inicial: 50 km (o carro está à frente)
- Velocidade relativa: 40 km/h (a moto é mais rápida por esta diferença)
- Tempo para fechar a distância: 50 ÷ 40 = 1,25 horas
- Horário final: 8:00 + 1h15min = 9:15
Conclusão
A motocicleta irá alcançar o automóvel às 9 horas e 15 minutos.
Este resultado faz sentido porque:
- A motocicleta é mais veloz (120 vs 80 km/h), então consegue fechar a diferença
- Em 1,25 horas, a moto percorre 150 km (chegando ao km 160)
- Em 1,25 horas, o carro percorre 100 km (chegando também ao km 160)
Ambos se encontram exatamente no ponto km 160 da rodovia.