Análise Cinemática de Movimento: Corrida 400m - Física/Química A 11º Ano 2024

A Figura 2, que não está à escala, representa uma pista de atletismo onde dois atletas, A e B, realizam uma corrida de treino para uma prova de 400 metros planos.
Considere que os atletas podem ser representados pelo seu centro de massa, segundo o modelo da partícula material.
Quando o atleta B entra na reta da meta, a 84 m desta, o atleta A encontra-se 10 m à sua frente, tal como esquematizado na Figura 2.
Considere que, nesse instante, os módulos das velocidades dos dois atletas são 6,5 m s⁻¹ e que, até chegar à meta, o atleta A mantém um movimento retilíneo e uniforme, enquanto o atleta B se movimenta retilineamente com uma aceleração constante de módulo 0,10 m s⁻².
Considere o referencial Ox representado na Figura 2.
Justifique que o atleta A vence a corrida.
Na sua resposta, comece por apresentar as equações do movimento dos dois atletas e apresente todos os cálculos efetuados.

Elementos de resposta: • as equações do movimento dos atletas A e B são, respetivamente, xA = 10+6,5t e xB = 6,5t + 0,10t²/2; • os atletas A e B chegam à meta, respetivamente, nos instantes 11,4 s e 11,8 s; OU os atletas A e B iriam cruzar-se na posição 102 m; OU o atleta A chega à meta [no instante 11,4 s] quando o atleta B se encontra na posição 80,6 m; • o atleta A [vence a corrida, pois] demora menos tempo a chegar à meta (ou equivalente). OU o atleta A [vence a corrida, pois] só seria ultrapassado pelo atleta B após a meta (ou equivalente).

Nível	Descritor de desempenho	Pontuação
4	A resposta apresenta os três elementos sem erros de cálculo.	10
3	A resposta apresenta os três elementos com erros de cálculo. OU A resposta apresenta apenas os dois primeiros elementos sem erros de cálculo.	8
2	A resposta apresenta apenas os dois primeiros elementos com erros de cálculo.	6
1	A resposta apresenta apenas o primeiro elemento.	3