Um vagão de trem com 20 metros de comprimento desloca-se em linha reta com velocidade constante de 10 m/s em relação ao solo. No instante inicial t = 0, um drone parte da extremida

Gabarito

D

Comentário do professor

Partimos da observação inicial: o drone parte em repouso em relação ao vagão, portanto sua velocidade inicial no referencial da linha férrea é igual à do vagão, \(v_0=10\) m/s. A partir de então o drone tem aceleração constante \(a=10\) m/s\(^2\) relativa ao solo, enquanto a frente do vagão mantém velocidade constante \(v=10\) m/s.

Trabalhando em termo de movimento relativo, a separação inicial entre traseira e frente é \(20\) m, a velocidade relativa inicial é zero e a aceleração relativa vale \(a_{rel}=10\) m/s\(^2\). Assim o tempo para o drone alcançar a frente satisfaz

\(20=\tfrac{1}{2}a_{rel}t^2 \Rightarrow t^2=\dfrac{40}{10}=4 \Rightarrow t=2\) s.

Logo, a distância percorrida pelo trem no referencial da linha férrea até esse instante é

\(d=v\cdot t=10\cdot 2=20\) m.