Questão 164 do ENEM 2016Matemática

ENEM 2016Matemática3ª aplicação

Possivelmente você já tenha escutado a pergunta: "O que pesa mais, 1 kg de algodão ou 1 kg de chumbo?". É óbvio que ambos têm a mesma massa, portanto, o mesmo peso. O truque dessa pergunta é a grande diferença de volumes que faz, enganosamente, algumas pessoas pensarem que pesa mais quem tem maior volume, levando-as a responderem que é o algodão. A grande diferença de volumes decorre da diferença de densidade ($\rho$) dos materiais, ou seja, a razão entre suas massas e seus respectivos volumes, que pode ser representada pela expressão: $\rho = \frac{m}{V}$

Considere as substâncias A, B, C, D e E representadas no sistema cartesiano (volume x massa) a seguir:

Gráfico de dispersão no sistema cartesiano com o eixo vertical representando a Massa (g) de 0 a 600 e o eixo horizontal representando o Volume (cm³) de 0 a 50. Estão plotados cinco pontos: A (50, 600), B (40, 600), C (10, 200), D (20, 500) e E (10, 100).
A substância com maior densidade é
A
A.
B
B.
C
C.
D.
Resposta correta
E
E.
Gabarito oficial: alternativa D

Resolução comentada

A questão pede qual das cinco substâncias tem a maior densidade. O enunciado já entrega a definição: ρ=mV\rho = \frac{m}{V} ou seja, a densidade é a razão entre a massa e o volume.

O gráfico é do tipo (volume × massa): o eixo horizontal marca o volume VV e o eixo vertical marca a massa mm. Cada substância é um ponto (V,m)(V, m). Lendo as coordenadas de cada ponto no gráfico:

  • Substância AV=50V = 50, m=600m = 600: ρA=60050=12\rho_A = \frac{600}{50} = 12
  • Substância BV=40V = 40, m=600m = 600: ρB=60040=15\rho_B = \frac{600}{40} = 15
  • Substância CV=10V = 10, m=200m = 200: ρC=20010=20\rho_C = \frac{200}{10} = 20
  • Substância DV=20V = 20, m=500m = 500: ρD=50020=25\rho_D = \frac{500}{20} = 25
  • Substância EV=10V = 10, m=100m = 100: ρE=10010=10\rho_E = \frac{100}{10} = 10

Comparando os valores, a substância D tem a maior densidade (2525).

Atalho visual: a densidade mV\frac{m}{V} é exatamente a inclinação da reta que liga a origem (0,0)(0,0) ao ponto da substância. Quanto mais "em pé" (mais inclinada em direção ao eixo da massa) for essa reta, maior a densidade. No gráfico, o ponto que forma a reta mais inclinada é o D — o que confirma o resultado sem precisar dividir tudo.

Portanto, a substância com maior densidade é a D.

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