PHYS 101: Pergunta do Midterm #3 (2026) Movimento Relativo em um Porta-aviões em Movimento Um marinheiro chamado Arthur está correndo para frente e para trás ao longo da pista de um porta-aviões francês que está navegando a uma velocidade constante pelo Mar Mediterrâneo. Arthur corre a uma velocidade constante em relação à pista (ou seja, em relação ao navio) de v_r = 4,00 m/s na direção paralela ao movimento do navio (para frente e para trás ao longo do comprimento da pista). A velocidade do navio em relação ao solo (Terra) é constante e igual a v_s (desconhecida; a ser encontrada) na direção leste. Assuma: A pista é perfeitamente reta e alinhada com a direção do navio. Arthur passa o mesmo tempo (e cobre a mesma distância em relação ao navio) correndo para frente (na mesma direção que o navio) e para trás (oposta ao movimento do navio). O GPS (por exemplo, de um relógio como um Garmin Forerunner) registra a posição e a velocidade de Arthur em relação ao solo, não em relação ao navio. O Strava registra os seguintes dados para a atividade: Distância total percorrida (medida pelo GPS): 7,23 km Tempo em movimento: 35 minutos e 58 segundos = 2158 s Ritmo médio reportado: 4:58 min/km A trilha mostra Arthur correndo repetidamente para frente e para trás (setas em ziguezague invertendo a direção), e a progressão líquida da trilha é para leste ao longo de vários quilômetros. Pergunta 1: Mostre que a velocidade do navio v_s é igual à velocidade média em relação ao solo calculada a partir dos dados do Strava (não importa qual seja a velocidade de corrida de Arthur em relação à pista). Pergunta 2: Calcule o valor numérico da velocidade do navio v_s em km/h e em nós (1 nó ≈ 1,852 km/h). Pergunta 3: Explique qualitativamente por que a direção do movimento do navio pode ser inferida do mapa do Strava como aproximadamente para leste.