Matemática e suas Tecnologias

Questão 178 — Uma cozinheira produz docinhos especiais por encomenda. Usando uma receita-base de massa, ela prepara uma porção, com a qual produz 50 docinhos maciç…

ENEM 2022 Questão 178

Uma cozinheira produz docinhos especiais por encomenda. Usando uma receita-base de massa, ela prepara uma porção, com a qual produz 50 docinhos maciços de formato esférico, com 2 cm de diâmetro. Um cliente encomenda 150 desses docinhos, mas pede que cada um tenha formato esférico com 4 cm de diâmetro. A cozinheira pretende preparar o número exato de porções da receita-base de massa necessário para produzir os docinhos dessa encomenda

Quantas porções da receita-base de massa ela deve preparar para atender esse cliente?

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Resolução

Resposta correta: Letra E — 24

A questão aborda o cálculo do volume de sólidos geométricos (esferas) e a relação de proporcionalidade entre volumes quando há mudança de dimensões. A cozinheira sabe que uma porção da receita-base faz 50 docinhos de 2 cm de diâmetro. O cliente quer 150 docinhos, mas com 4 cm de diâmetro. O volume de uma esfera é dado por $V = \frac{4}{3}\pi r^{3}$, então, ao dobrar o diâmetro (de 2 cm para 4 cm), o volume de cada docinho aumenta 8 vezes (pois o raio dobra e o volume cresce com o cubo do raio: $2^{3} = 8$). Assim, cada docinho maior equivale a 8 dos pequenos em massa. Para 150 docinhos grandes, seriam necessários $150 \times 8 = 1200$ docinhos pequenos em volume. Como cada porção faz 50 docinhos pequenos, o número de porções necessárias é $\frac{1200}{50} = 24$. Portanto, a cozinheira deve preparar 24 porções da receita-base.

Comentários por alternativa

  1. A 2
    A alternativa A está errada porque 2 porções são insuficientes; não considera o aumento cúbico do volume ao dobrar o diâmetro.
  2. B 3
    A alternativa B está errada pois 3 porções também não atendem ao volume total necessário para os docinhos maiores.
  3. C 6
    A alternativa C está errada porque 6 porções só seriam suficientes se o volume aumentasse linearmente, não cúbicamente.
  4. D 12
    A alternativa D está errada, pois 12 porções ainda representam metade do necessário, mostrando erro na análise do crescimento volumétrico.
  5. E 24
    A alternativa E está correta porque, ao dobrar o diâmetro, o volume de cada docinho aumenta 8 vezes, exigindo 24 porções para produzir 150 docinhos de 4 cm de diâmetro.

Flashcards

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

1 / 7
1. Qual é a fórmula do volume de uma esfera?
O volume de uma esfera é dado por $V = \frac{4}{3}\pi r^{3}$, onde $r$ é o raio.
2. Como o volume de uma esfera muda ao dobrar o raio?
Ao dobrar o raio, o volume aumenta 8 vezes, pois o volume é proporcional ao cubo do raio.
3. O que é proporcionalidade cúbica em sólidos geométricos?
É quando uma grandeza (como volume) varia com o cubo de outra (como raio ou lado), comum em sólidos como esferas e cubos.
4. Como calcular a quantidade de massa necessária para docinhos maiores?
Multiplica-se o número de docinhos pelo fator de aumento de volume e divide-se pela produção de uma porção.
5. Por que não se pode usar apenas a razão dos diâmetros para calcular a massa?
Porque o volume depende do cubo do raio, não apenas da razão linear dos diâmetros.
6. Se o diâmetro triplicasse, qual seria o fator de aumento do volume?
O volume aumentaria 27 vezes, pois $3^{3} = 27$.
7. Para que serve a análise dimensional em problemas de geometria espacial?
Serve para entender como grandezas como volume e área mudam com as dimensões do objeto, evitando erros de raciocínio.

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.