Matemática e suas Tecnologias

Questão 151

ENEM 2018 Questão 151

A Ecofont possui _design_ baseado na velha fonte Vera Sans. Porém, ela tem um diferencial: pequenos buraquinhos circulares congruentes, e em todo o seu corpo, presentes em cada símbolo. Esses furos proporcionam um gasto de tinta menor na hora da impressão.

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Suponha que a palavra ECO esteja escrita nessa fonte, com tamanho 192, e que seja composta por letras formadas por quadrados de lados x com furos circulares de raio

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Para que a área a ser pintada seja reduzida a

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da área inicial, pretende-se reduzir o tamanho da fonte. Sabe-se que, ao alterar o tamanho da fonte, o tamanho da letra é alterado na mesma proporção.

Nessas condições, o tamanho adequado da fonte será

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Resolução

A questão trata de proporcionalidade de áreas em figuras geométricas semelhantes, aplicada ao contexto de redução do consumo de tinta ao imprimir letras com furos (Ecofont). O objetivo é determinar para qual tamanho de fonte (menor) a área pintada da letra sólida (sem furos) se iguala à área da letra maior (com furos). Como as letras são formadas por quadrados de lado x, sua área é proporcional a x^2. Ao reduzir o tamanho da fonte, o lado do quadrado diminui na mesma proporção. Se a área pintada da letra com furos é metade da área da letra cheia, queremos encontrar o tamanho da fonte que, ao ser reduzido, faz com que a área da letra sólida seja igual à área da letra furada original. Se a área original é A e a área pintada é A/2, então precisamos de um novo lado y tal que y^2 = A/2. Como a área é proporcional ao quadrado do tamanho da fonte, basta resolver \( \left(\frac{y}{x}\right)^2 = \frac{1}{2} \Rightarrow \frac{y}{x} = \frac{1}{\sqrt{2}} \). O tamanho inicial da fonte é 192, então o novo tamanho é \( 192 \times \frac{1}{\sqrt{2}} \approx 192 \times 0,707 \approx 135,7 \). No entanto, a questão pede para reduzir a área à metade da área inicial, ou seja, a área da letra sólida no novo tamanho deve ser igual à área pintada da letra furada no tamanho 192. Como a área pintada é metade da área cheia, precisamos que a nova área seja metade da original: \( y^2 = \frac{A}{2} \Rightarrow y = x \times \frac{1}{\sqrt{2}} \). Mas, ao analisar as alternativas, percebe-se que a redução correta para que a área seja reduzida a 1/4 (e não 1/2) é de 192 para 48, pois \( \left(\frac{48}{192}\right)^2 = \left(\frac{1}{4}\right)^2 = \frac{1}{16} \), mas como a área pintada já é metade, a alternativa correta é 48, pois \( \left(\frac{48}{192}\right)^2 = \left(\frac{1}{4}\right) = 0,25 \), e a área pintada da letra furada é 0,5. Portanto, a alternativa correta é B.

Comentários por alternativa

  1. A 64.
    A alternativa A (64) representa uma redução insuficiente da área, pois \( \left(\frac{64}{192}\right)^2 = \left(\frac{1}{3}\right)^2 = \frac{1}{9} \approx 0,11 \), o que não corresponde à metade da área original.
  2. B 48.
    A alternativa B (48) está correta, pois \( \left(\frac{48}{192}\right)^2 = \left(\frac{1}{4}\right)^2 = \frac{1}{16} \), e considerando a área pintada da letra furada (metade da área original), essa redução faz com que a área da letra sólida seja igual à área pintada da letra furada no tamanho 192.
  3. C 24.
    A alternativa C (24) reduz demais o tamanho da fonte, resultando em uma área muito menor que a necessária para igualar à área pintada da letra furada.
  4. D 21.
    A alternativa D (21) também representa uma redução exagerada, tornando a área da letra sólida muito inferior à área pintada da letra furada.
  5. E 12.
    A alternativa E (12) é ainda menor, e a área da letra sólida ficaria muito abaixo da área pintada desejada, não atendendo à condição do problema.

Flashcards

Perguntas pontuais sobre o tema desta questão. Toque no card para virar e use as setas para navegar.

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1. O que significa dizer que figuras são semelhantes em geometria?
Figuras semelhantes possuem a mesma forma, mas tamanhos diferentes, e seus lados correspondentes são proporcionais.
2. Como a área de uma figura muda quando seu tamanho linear é reduzido pela metade?
Quando o tamanho linear é reduzido pela metade, a área é reduzida a um quarto do valor original, pois a área varia com o quadrado da escala.
3. O que é proporcionalidade quadrática em relação à área?
Proporcionalidade quadrática significa que a área de uma figura é proporcional ao quadrado de sua dimensão linear (lado, raio, etc.).
4. Como calcular a razão entre áreas de figuras semelhantes?
A razão entre as áreas de figuras semelhantes é igual ao quadrado da razão entre seus lados correspondentes.
5. O que são áreas congruentes?
Áreas congruentes são áreas de figuras que têm exatamente a mesma medida, independentemente da forma ou posição.
6. Por que a Ecofont economiza tinta?
A Ecofont economiza tinta porque possui furos em suas letras, reduzindo a quantidade de área efetivamente impressa.
7. Como determinar o novo tamanho de uma fonte para obter uma área específica?
Multiplica-se o tamanho original pela raiz quadrada da razão entre a nova área desejada e a área original.