Questão de Física · FGV CBMAM 2021 (nº 43)

A velocidade escalar média é a distância total percorrida dividida pelo tempo total gasto para percorrer essa distância. Ela não é a média aritmética das velocidades instantâneas, a menos que o movimento seja uniformemente variado e sem inversão de sentido.

• (A) Incorreta: Não há uma lógica física direta que leve a este valor para a velocidade escalar média neste tipo de movimento.
• (B) Incorreta: Este valor poderia ser obtido por cálculos incorretos, como tentar uma média ponderada das velocidades sem considerar corretamente os tempos ou distâncias.
• (C) Incorreta: Não corresponde ao cálculo correto da velocidade escalar média para este perfil de movimento.
• (D) Correta: Para um movimento que parte do repouso, acelera uniformemente até uma velocidade máxima ($v_{max}$) e depois desacelera uniformemente até parar novamente, a velocidade escalar média é sempre igual à metade da velocidade máxima atingida. Isso ocorre porque, em cada fase de movimento uniformemente variado, a velocidade média é a média aritmética das velocidades inicial e final daquela fase. Na fase de aceleração, a velocidade média é $(0 + 60)/2 = 30 \text{ km/h}$. Na fase de desaceleração, a velocidade média é $(60 + 0)/2 = 30 \text{ km/h}$. Como a velocidade média em cada fase é a mesma, a velocidade média total também será $30 \text{ km/h}$. A armadilha da banca é tentar fazer uma média simples de todas as velocidades ou esquecer a definição fundamental de velocidade média ($\Delta S / \Delta t$).
• (E) Incorreta: Este valor seria obtido por um erro de cálculo significativo, como dividir a velocidade máxima por 4.