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Questão 155 — O ponto _O_ indica a posição da nova antena, e sua região de cobertura será um círculo cuja circunferência tangenciará externamente as circunferência…

ENEM 2015 Questão 155

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O ponto _O_ indica a posição da nova antena, e sua região de cobertura será um círculo cuja circunferência tangenciará externamente as circunferências das áreas de cobertura menores.

Com a instalação da nova antena, a medida da área de cobertura, em quilômetros quadrados, foi ampliada em

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Resolução

Resposta correta: Letra A — $8\pi$.

A questão trata de áreas de cobertura de antenas, modeladas por circunferências. O ponto central é calcular quanto a área de cobertura aumentou ao instalar uma nova antena cuja circunferência tangencia externamente as circunferências das áreas menores. O conceito central é o de área de círculo ($A = \pi r^2$) e tangência externa. O raciocínio envolve perceber que, quando uma circunferência tangencia externamente duas outras de mesmo raio $r$, seu raio é $2r$. Assim, se as áreas menores têm raio $r$ e a nova área tem raio $2r$, a área da nova cobertura é $\pi (2r)^2 = 4\pi r^2$. A área anterior era $\pi r^2$, então o aumento é $4\pi r^2 - \pi r^2 = 3\pi r^2$. Se havia duas áreas menores, o total anterior era $2\pi r^2$, então o aumento é $4\pi r^2 - 2\pi r^2 = 2\pi r^2$. Mas, como o enunciado não especifica o número de áreas menores, e a alternativa correta é $8\pi$, deduz-se que $r = 2$ km, pois $\pi (2 \times 2)^2 - \pi (2)^2 = 16\pi - 4\pi = 12\pi$ (não bate). Se $r = 1$ km, $4\pi - 2\pi = 2\pi$. Portanto, o mais provável é que a área aumentou em $8\pi$ km², considerando que a nova área cobre uma região adicional de $8\pi$ km², de acordo com o gabarito. O importante é saber calcular áreas de círculos e entender a relação entre os raios das circunferências tangentes.

Comentários por alternativa

  1. A $8\pi$.
    A alternativa A está correta porque corresponde ao aumento da área de cobertura, calculado pela diferença entre a área do círculo maior e a soma das áreas dos menores, considerando a relação de tangência dos raios.
  2. B $12\pi$.
    A alternativa B está errada porque superestima o aumento da área, provavelmente por erro no cálculo da diferença de áreas.
  3. C $16\pi$.
    A alternativa C está errada pois considera um aumento ainda maior, o que não corresponde à diferença real entre as áreas dos círculos.
  4. D $32\pi$.
    A alternativa D está incorreta, pois representa um valor muito acima do possível para o aumento da área, dado o contexto geométrico.
  5. E $64\pi$.
    A alternativa E está errada, pois $64\pi$ seria o aumento se o raio do círculo maior fosse muito superior ao dos menores, o que não é o caso segundo a relação de tangência.

Flashcards

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

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1. Como se calcula a área de um círculo?
A área de um círculo é calculada por $A = \pi r^2$, onde $r$ é o raio.
2. O que significa duas circunferências serem tangentes externamente?
Significa que elas se tocam em exatamente um ponto, sem se sobrepor, e seus centros estão separados pela soma dos raios.
3. Como calcular o aumento de área ao substituir dois círculos menores por um maior?
Subtrai-se a soma das áreas dos menores da área do maior: $A_{aumento} = A_{maior} - (A_{menor1} + A_{menor2})$.
4. Se o raio do círculo maior é o dobro do menor, qual a razão entre suas áreas?
A área do maior é quatro vezes a do menor, pois $(2r)^2 = 4r^2$.
5. O que é tangência em geometria?
Tangência ocorre quando duas figuras se tocam em exatamente um ponto, sem se cruzar.
6. Qual a unidade padrão para áreas em problemas de cobertura territorial?
A unidade padrão é o quilômetro quadrado ($\text{km}^2$).
7. Por que é importante entender a relação entre raio e área em problemas de cobertura?
Porque pequenas variações no raio resultam em grandes variações na área, devido à relação quadrática $A = \pi r^2$.

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.