Questão 165 do ENEM 2022Matemática

ENEM 2022Matemática1ª aplicação

Definem-se o dia e o ano de um planeta de um sistema solar como sendo, respectivamente, o tempo que o planeta leva para dar 1 volta completa em torno de seu próprio eixo de rotação e o tempo para dar 1 volta completa em torno de seu Sol.
Suponha que exista um planeta Z, em algum sistema solar, onde um dia corresponda a 73 dias terrestres e que 2 de seus anos correspondam a 1 ano terrestre. Considere que 1 ano terrestre tem 365 de seus dias.

No planeta Z, seu ano corresponderia a quantos de seus dias?
2,5
Resposta correta
B
10,0
C
730,0
D
13 322,5
E
53 290,0
Gabarito oficial: alternativa A

Resolução comentada

Para resolver essa questão, precisamos descobrir a relação entre a duração do ano e a duração do dia no planeta Z. O enunciado nos fornece essas durações usando uma unidade de medida em comum: o "dia terrestre". Vamos usar essa unidade como ponte para comparar o ano e o dia do planeta fictício.

Entendendo as durações no planeta Z

Primeiro, vamos determinar a duração de um ano no planeta Z em dias terrestres. O texto nos diz que 22 anos do planeta Z correspondem a 11 ano terrestre, e que 11 ano terrestre tem 365365 dias.

Podemos escrever essa relação da seguinte forma: 2 anos em Z=365 dias terrestres2 \text{ anos em Z} = 365 \text{ dias terrestres}

Para encontrar a duração de apenas 11 ano em Z, dividimos esse valor pela metade: 1 ano em Z=3652 dias terrestres1 \text{ ano em Z} = \frac{365}{2} \text{ dias terrestres} 1 ano em Z=182,5 dias terrestres1 \text{ ano em Z} = 182,5 \text{ dias terrestres}

Em seguida, o enunciado já nos dá diretamente a duração de um dia no planeta Z: 1 dia em Z=73 dias terrestres1 \text{ dia em Z} = 73 \text{ dias terrestres}

Calculando a quantidade de dias em um ano

A pergunta final é: "No planeta Z, seu ano corresponderia a quantos de seus dias?". Ou seja, queremos saber quantas vezes a duração de um dia em Z cabe dentro da duração de um ano em Z.

Para descobrir isso, basta dividir o tempo total de um ano em Z pelo tempo de um dia em Z, ambos já convertidos para a mesma unidade (dias terrestres): Quantidade de dias=Durac¸a˜o de 1 ano em ZDurac¸a˜o de 1 dia em Z\text{Quantidade de dias} = \frac{\text{Duração de } 1 \text{ ano em Z}}{\text{Duração de } 1 \text{ dia em Z}}

Substituindo os valores que encontramos: Quantidade de dias=182,573\text{Quantidade de dias} = \frac{182,5}{73}

Para facilitar a conta, podemos pensar em múltiplos de 7373:

  • 1×73=731 \times 73 = 73
  • 2×73=1462 \times 73 = 146

A diferença entre 182,5182,5 e 146146 é exatamente 36,536,5, que é a metade de 7373 (0,5×730,5 \times 73). Portanto: 182,573=2,5\frac{182,5}{73} = 2,5

Isso significa que um ano no planeta Z dura exatamente 2,52,5 dias do próprio planeta Z.

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Fonte: prova oficial do ENEM 2022 (INEP). Resolução comentada pela equipe do Alvo ENEM.