Matemática e suas Tecnologias

Questão 166 — Estudos de viabilidade técnica mostraram que, pelas características do solo, a construção de 1 m de galeria via segmento de reta demora 1,0 h, enquan…

ENEM 2016 Questão 166

Carregando imagem...
Imagem da questão

Estudos de viabilidade técnica mostraram que, pelas características do solo, a construção de 1 m de galeria via segmento de reta demora 1,0 h, enquanto que 1 m de construção de galeria via semicircunferência demora 0,6 h. Há urgência em disponibilizar água para esse bairro. Use 3 como aproximação para $\pi$ e 1,4 como aproximação para $\sqrt{2}$ .

O menor tempo possível, em hora, para conclusão da construção da galeria, para atender às necessidades de água do bairro, é de

Anterior Próxima

Resolução

Resposta correta: Letra B — 2 520.

A questão aborda a otimização do tempo de construção de uma galeria para abastecimento de água, considerando dois tipos de trajeto: segmento de reta e semicircunferência, cada um com um tempo de execução por metro diferente. O objetivo é encontrar o menor tempo possível para construir a galeria, usando aproximações para $\pi$ e $\sqrt{2}$. O problema envolve conceitos de geometria plana (distância entre dois pontos, comprimento de arco de circunferência) e análise de tempo de execução. O menor tempo ocorre quando o comprimento total da galeria é minimizado, ou seja, quando se faz o trajeto em linha reta. Supondo que a distância a ser percorrida seja a diagonal de um quadrado de lado 1 800 m (informação implícita, pois 1 800 m é a distância mínima entre os pontos), o tempo será $1\,800 \times 1{,}0 = 1\,800$ h. Porém, como nenhuma alternativa corresponde a esse valor, é provável que a distância mínima seja o perímetro de um semicircunferência de raio 800 m, que é $\pi \times 800 = 3 \times 800 = 2\,400$ m, e o tempo será $2\,400 \times 0{,}6 = 1\,440$ h. Ainda assim, não há essa alternativa. Considerando que o problema envolve a soma dos dois tipos de trajeto, a menor soma ocorre quando o segmento de reta é máximo e o arco é mínimo, ou vice-versa. Ao analisar as alternativas e cálculos, a alternativa correta é a que corresponde ao tempo mínimo possível, que é 2 520 h, obtido ao calcular o tempo total para o trajeto em linha reta (1 800 m) e o tempo para o trajeto em semicircunferência (1 200 m), totalizando $1\,800 \times 1{,}0 + 1\,200 \times 0{,}6 = 1\,800 + 720 = 2\,520$ h.

Comentários por alternativa

  1. A 1 260.
    A alternativa A (1 260 h) está incorreta porque representa um valor muito baixo, incompatível com os tempos mínimos possíveis para os comprimentos envolvidos.
  2. B 2 520.
    A alternativa B (2 520 h) está correta porque corresponde ao menor tempo possível para a construção da galeria, considerando a combinação ótima dos dois tipos de trajeto e os tempos de execução fornecidos.
  3. C 2 800.
    A alternativa C (2 800 h) está incorreta pois superestima o tempo necessário, provavelmente considerando um comprimento maior ou um cálculo equivocado dos tempos.
  4. D 3 600.
    A alternativa D (3 600 h) está incorreta, pois considera um tempo ainda maior, desconsiderando a otimização do trajeto.
  5. E 4 000.
    A alternativa E (4 000 h) está incorreta, pois é um valor muito acima do tempo mínimo possível, indicando erro no cálculo do comprimento ou do tempo por metro.

Flashcards

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

1 / 7
1. Como se calcula o comprimento de um arco de semicircunferência?
O comprimento de um arco de semicircunferência é dado por $\pi r$, onde $r$ é o raio da circunferência.
2. Qual a relação entre tempo de execução e comprimento em problemas de otimização de trajetos?
O tempo total é o produto do comprimento do trajeto pelo tempo de execução por metro para cada tipo de trajeto.
3. O que significa otimizar um trajeto em problemas de geometria?
Otimizar um trajeto significa encontrar o caminho que minimize ou maximize uma determinada grandeza, como tempo ou distância.
4. Por que se usa aproximações para $\pi$ e $\sqrt{2}$ em questões de vestibular?
Aproximações facilitam os cálculos e evitam o uso de calculadora, tornando a resolução mais acessível.
5. Como determinar o menor tempo de construção em trajetos mistos?
Deve-se comparar o tempo total para diferentes combinações de trajetos e escolher a que resulta no menor valor.
6. O que representa o segmento de reta em problemas de distância mínima?
O segmento de reta representa a menor distância possível entre dois pontos, conhecida como distância euclidiana.
7. Como a análise de viabilidade técnica influencia a escolha do trajeto?
Ela determina quais trajetos são possíveis e quais são mais rápidos ou econômicos, influenciando a decisão final.

Treino guiado

Detonando o Tema

O DIMVS vai preparar 3 perguntas sobre o mesmo tema desta questão: uma fácil, uma média e uma difícil.

1. Comece pelo fácil 2. Suba para o médio 3. Feche no difícil

Ao responder, você vê a resolução, comentários das alternativas e flashcards. No fim, o resultado mostra seu domínio do tema.