Questão 142 do ENEM 2019Matemática

ENEM 2019MatemáticaPPL

Na anestesia peridural, como a usada nos partos, o médico anestesista precisa introduzir uma agulha nas costas do paciente, que atravessará várias camadas de tecido até chegar a uma região estreita, chamada espaço epidural, que envolve a medula espinhal. A agulha é usada para injetar um líquido anestésico, e a força que deve ser aplicada à agulha para fazê-la avançar através dos tecidos é variável.

A figura é um gráfico do módulo $F$ da força (em newton) em função do deslocamento $x$ da ponta da agulha (em milímetro) durante uma anestesia peridural típica.

Considere que a velocidade de penetração da agulha deva ser a mesma durante a aplicação da anestesia e que a força aplicada à agulha pelo médico anestesista em cada ponto deve ser proporcional à resistência naquele ponto.

Gráfico de Força F em Newtons por deslocamento x em milímetros. O gráfico mostra uma linha poligonal ligando os pontos A(0,0), B(8,12), C(12,6), D(18,9), E(20,8), F(26,8), G(28,12), H(30,12) e I(32,3).

HALLIDAY, D.; RESNICK, R. Fundamentos de física. Rio de Janeiro: LTC, 2008.

Com base nas informações apresentadas, a maior resistência à força aplicada observa-se ao longo do segmento
A
AB.
B
FG.
C
EF.
GH.
Resposta correta
E
HI.
Gabarito oficial: alternativa D

Resolução comentada

O enunciado entrega a chave da questão em uma única frase: "a força aplicada à agulha pelo médico anestesista em cada ponto deve ser proporcional à resistência naquele ponto".

Se a força FF é diretamente proporcional à resistência, então a maior resistência acontece exatamente onde a força é máxima. Basta, portanto, localizar no gráfico o trecho de maior força.

No gráfico, o eixo vertical é o módulo da força FF (em newton) e o horizontal é o deslocamento xx da agulha (em milímetro). O maior valor de força atingido é 12 N12\text{ N}, e ele ocorre em dois momentos:

  1. Como um pico instantâneo no ponto BB (a curva sobe até 12 N12\text{ N} e desce logo em seguida, em CC).
  2. Como um patamar constante de 12 N12\text{ N} ao longo do segmento GHGH.

Agora comparamos os segmentos oferecidos nas alternativas:

  • ABAB: a força cresce de 00 até 12 N12\text{ N} (não é máxima ao longo de todo o trecho).
  • FGFG: a força cresce de 8 N\approx 8\text{ N} até 12 N12\text{ N} (também variável).
  • EFEF: força constante, mas em torno de 8 N8\text{ N}, abaixo do máximo.
  • GHGH: força constante e igual a 12 N12\text{ N} ao longo de todo o segmento.
  • HIHI: a força cai de 12 N12\text{ N} para 4 N\approx 4\text{ N} (não se mantém máxima).

O comando pede o segmento em que se observa a maior resistência, ou seja, um trecho contínuo com força máxima. Esse é o segmento GHGH, único em que a força se mantém no valor máximo de 12 N12\text{ N} durante todo o percurso.

Portanto, a alternativa correta é a letra D.

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Fonte: prova oficial do ENEM 2019 (INEP). Resolução comentada pela equipe do Alvo ENEM.