Questão 129 do ENEM 2020Ciências da Natureza

ENEM 2020Ciências da NaturezaPPL

Nas estradas brasileiras existem vários aparelhos com a finalidade de medir a velocidade dos veículos. Em uma rodovia, cuja velocidade máxima permitida é de $80\text{ km h}^{-1}$, um carro percorre a distância de $50\text{ cm}$ entre os dois sensores no tempo de $20\text{ ms}$. De acordo com a Resolução n. 396, do Conselho Nacional de Trânsito, para vias com velocidade de até $100\text{ km h}^{-1}$, a velocidade medida pelo aparelho tem a tolerância de $+7\text{ km h}^{-1}$ além da velocidade máxima permitida na via. Considere que a velocidade final registrada do carro é o valor medido descontado o valor da tolerância do aparelho.

Nesse caso, qual foi a velocidade final registrada pelo aparelho?
A
$38\text{ km h}^{-1}$
B
$65\text{ km h}^{-1}$
$83\text{ km h}^{-1}$
Resposta correta
D
$90\text{ km h}^{-1}$
E
$97\text{ km h}^{-1}$
Gabarito oficial: alternativa C

Resolução comentada

Para resolver essa questão, precisamos primeiro calcular a velocidade com que o carro passou pelos sensores do aparelho (velocidade medida) e, em seguida, aplicar a regra de tolerância descrita no enunciado para encontrar a velocidade final registrada.

1. Cálculo da velocidade medida

A velocidade média (vv) é dada pela razão entre a distância percorrida (Δs\Delta s) e o intervalo de tempo (Δt\Delta t):

v=ΔsΔtv = \frac{\Delta s}{\Delta t}

O enunciado nos fornece os seguintes dados:

  • Distância entre os sensores: Δs=50 cm\Delta s = 50\text{ cm}
  • Tempo gasto: Δt=20 ms\Delta t = 20\text{ ms}

Antes de aplicar a fórmula, precisamos converter essas unidades para o Sistema Internacional (metros e segundos) para facilitar os cálculos:

  • 50 cm=0,5 m50\text{ cm} = 0,5\text{ m}
  • 20 ms=20×103 s=0,02 s20\text{ ms} = 20 \times 10^{-3}\text{ s} = 0,02\text{ s}

Substituindo na equação da velocidade:

v=0,5 m0,02 s=25 m/sv = \frac{0,5\text{ m}}{0,02\text{ s}} = 25\text{ m/s}

2. Conversão para km/h

Como as alternativas e a tolerância estão em km/h\text{km/h}, precisamos converter a velocidade encontrada. Para transformar de m/s\text{m/s} para km/h\text{km/h}, multiplicamos o valor por 3,63,6:

v=25×3,6=90 km/hv = 25 \times 3,6 = 90\text{ km/h}

Essa é a velocidade medida pelo aparelho.

3. Cálculo da velocidade final registrada

O enunciado afirma que a velocidade final registrada é o valor medido descontado o valor da tolerância do aparelho. A tolerância informada é de 7 km/h7\text{ km/h}. Portanto, subtraímos esse valor da velocidade medida:

vregistrada=vmedidatoleraˆnciav_{\text{registrada}} = v_{\text{medida}} - \text{tolerância} vregistrada=907=83 km/hv_{\text{registrada}} = 90 - 7 = 83\text{ km/h}

Assim, a velocidade final registrada pelo aparelho foi de 83 km/h83\text{ km/h}, o que corresponde à alternativa correta.

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Fonte: prova oficial do ENEM 2020 (INEP). Resolução comentada pela equipe do Alvo ENEM.