Alcança o último vagão da composição até o instante em que ultrapassa a locomotiva? Considere as dimensões do automóvel desprezíveis comparativamen...

A resposta correta é a letra B) 8,4s. Esse é um problema clássico de cinemática, que envolve a análise do movimento de dois corpos em sentidos opostos. Para resolvê-lo, é necessário utilizar a fórmula da velocidade relativa: Vrel = Vb - Va Onde Vrel é a velocidade relativa entre os dois corpos, Vb é a velocidade do corpo B (locomotiva) e Va é a velocidade do corpo A (automóvel). Como o automóvel ultrapassa a locomotiva, sua velocidade é maior do que a da composição. Portanto, temos: Vrel = Vb - Va < 0 Agora, vamos calcular o tempo que o automóvel leva para alcançar o último vagão da composição. Para isso, vamos utilizar a equação horária do movimento: S = So + Vt Onde S é a posição final, So é a posição inicial, V é a velocidade e t é o tempo. Considerando que o automóvel parte do repouso (So = 0) e que a composição se move com velocidade constante, temos: S = Vt A posição final do automóvel é igual à distância percorrida pela composição mais o comprimento do último vagão. Portanto: S = L + Lv Onde L é a distância percorrida pela composição e Lv é o comprimento do último vagão. Substituindo S na equação horária do movimento, temos: L + Lv = Vt Isolando t, temos: t = (L + Lv) / V Substituindo V pela velocidade relativa, temos: t = (L + Lv) / (Vb - Va) Agora, basta substituir os valores dados no enunciado: L = 1200m (distância percorrida pela composição) Lv = 20m (comprimento do último vagão) Vb = 72km/h = 20m/s (velocidade da locomotiva) Va = 90km/h = 25m/s (velocidade do automóvel em relação ao solo) t = (1200 + 20) / (20 - 25) = -244s O resultado é negativo porque o automóvel não alcança o último vagão da composição. Na verdade, ele se afasta cada vez mais dela. Portanto, a alternativa correta não está entre as opções apresentadas.