Questão 171 do ENEM 2016Matemática

ENEM 2016Matemática2ª aplicação

Alguns equipamentos eletrônicos podem “queimar” durante o funcionamento quando sua temperatura interna atinge um valor máximo TM. Para maior durabilidade dos seus produtos, a indústria de eletrônicos conecta sensores de temperatura a esses equipamentos, os quais acionam um sistema de resfriamento interno, ligando-o quando a temperatura do eletrônico ultrapassa um nivel crítico T, e desligando-o somente quando a temperatura cai para valores inferiores a Tm. O gráfico ilustra a oscilação da temperatura interna de um aparelho eletrônico durante as seis primeiras horas de funcionamento, mostrando que seu sistema de resfriamento interno foi acionado algumas vezes.

Quantas foram as vezes que o sensor de temperatura acionou o sistema, ligando-o ou desligando-o?
A
2
B
3
C
4
5
Resposta correta
E
9
Gabarito oficial: alternativa D

Resolução comentada

Esta questão pede quantas vezes o sensor atuou sobre o sistema de resfriamento — somando as vezes que ele ligou e as vezes que ele desligou o sistema.

O enunciado fixa duas regras de acionamento:

  • O sistema liga quando a temperatura ultrapassa o nível crítico TcT_c subindo (curva cruza TcT_c de baixo para cima).
  • O sistema desliga quando a temperatura cai para valores inferiores a TmT_m (curva cruza TmT_m de cima para baixo).

Um detalhe essencial: nem todo cruzamento das linhas tracejadas conta como acionamento. Enquanto o sistema está ligado, ele só será desligado ao atingir TmT_m; enquanto está desligado, só liga de novo ao ultrapassar TcT_c. Portanto, cruzar TcT_c para baixo (com o sistema já ligado) ou cruzar TmT_m para cima (com o sistema já desligado) não muda o estado e não conta.

A lógica de contagem, então, é acompanhar as trocas de estado ao longo das 6 horas: cada vez que a curva sobe e ultrapassa TcT_c estando desligado, conta um acionamento (liga); cada vez que a curva desce abaixo de TmT_m estando ligado, conta outro (desliga). O total procurado é a soma dessas trocas efetivas de estado.

Pelo gráfico, a temperatura oscila e produz uma alternância de acionamentos do tipo liga → desliga → liga → desliga → liga. Contando essas trocas válidas de estado, chega-se a 5 acionamentos no intervalo de 6 horas: o sistema foi ligado 3 vezes (ao ultrapassar TcT_c) e desligado 2 vezes (ao cair abaixo de TmT_m).

A resposta correta é a alternativa D.

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Fonte: prova oficial do ENEM 2016 (INEP). Resolução comentada pela equipe do Alvo ENEM.