Questão 137 do ENEM 2014Matemática

ENEM 2014Matemática3ª aplicação

Um medidor de velocidade funciona com dois sensores instalados sob o asfalto. Um microprocessador recebe os sinais elétricos emitidos pelos sensores, calculando a velocidade $v$ em função da distância fixa entre os sensores e o tempo gasto durante a passagem do veículo, assim, $v = \frac{\text{distância}}{\text{tempo}}$.

Se a velocidade for maior do que a máxima permitida para a via, um sistema de vídeo é acionado para capturar a imagem do veículo infrator. Dois destes medidores estão instalados em uma avenida, onde a velocidade máxima permitida é de 60 km/h e a distância entre os sensores é de meio metro (0,5 m).

Um motorista dirige um carro, nessa avenida, com o velocímetro descalibrado. Ao passar pelo primeiro medidor ele se lembra da existência dos medidores, reduzindo em 10 km/h a velocidade do seu veículo, e passa pelo segundo medidor. Sabe-se que o microprocessador do primeiro medidor registrou que o veículo passou entre os sensores em 0,024 segundos e, pela legislação vigente, a multa é classificada em:

Média: se a velocidade do veículo é maior do que 60 km/h e menor ou igual a 72 km/h;

Grave: se a velocidade do veículo é maior do que 72 km/h e menor ou igual a 90 km/h;

Gravíssima: se a velocidade do veículo é maior do que 90 km/h.

(Para transformar a velocidade de m/s para km/h multiplica-se por 3,6).

Qual(ais) multa(s) esse infrator recebeu?
A
Somente uma média.
B
Somente uma grave.
Uma grave e uma média.
Resposta correta
D
Somente uma gravíssima.
E
Duas multas gravíssimas.
Gabarito oficial: alternativa C

Resolução comentada

Para resolvermos essa questão, precisamos calcular a velocidade do veículo ao passar por cada um dos dois medidores e, em seguida, classificar as infrações de acordo com a tabela fornecida.

Velocidade no primeiro medidor

O enunciado nos diz que a velocidade é calculada pela razão entre a distância dos sensores e o tempo gasto para percorrê-la:

v=distaˆnciatempov = \frac{\text{distância}}{\text{tempo}}

Sabemos que a distância entre os sensores é de 0,5 m0,5 \text{ m} e que, no primeiro medidor, o tempo registrado foi de 0,024 s0,024 \text{ s}. Substituindo esses valores na fórmula, temos:

v1=0,5 m0,024 sv_1 = \frac{0,5 \text{ m}}{0,024 \text{ s}}

Para facilitar as contas, podemos multiplicar o numerador e o denominador por 10001000:

v1=50024 m/sv_1 = \frac{500}{24} \text{ m/s}

Como a classificação das multas é dada em km/h\text{km/h}, precisamos converter essa velocidade. O próprio enunciado nos lembra que basta multiplicar o valor em m/s\text{m/s} por 3,63,6:

v1=50024×3,6v_1 = \frac{500}{24} \times 3,6

Podemos simplificar a expressão notando que 3,6=36103,6 = \frac{36}{10}:

v1=50024×3610=5024×36v_1 = \frac{500}{24} \times \frac{36}{10} = \frac{50}{24} \times 36

Dividindo 3636 e 2424 por 1212, obtemos 33 e 22, respectivamente:

v1=502×3=25×3=75 km/hv_1 = \frac{50}{2} \times 3 = 25 \times 3 = 75 \text{ km/h}

Como a velocidade de 75 km/h75 \text{ km/h} é maior que 72 km/h72 \text{ km/h} e menor ou igual a 90 km/h90 \text{ km/h}, a infração cometida no primeiro medidor é classificada como Grave.

Velocidade no segundo medidor

O enunciado informa que, após passar pelo primeiro medidor, o motorista reduziu a velocidade do veículo em 10 km/h10 \text{ km/h}. Assim, a velocidade no segundo medidor será:

v2=75 km/h10 km/h=65 km/hv_2 = 75 \text{ km/h} - 10 \text{ km/h} = 65 \text{ km/h}

Analisando a nova velocidade, vemos que 65 km/h65 \text{ km/h} é maior que a velocidade máxima permitida (60 km/h60 \text{ km/h}) e menor ou igual a 72 km/h72 \text{ km/h}. Portanto, a infração cometida no segundo medidor é classificada como Média.

Conclusão

O infrator recebeu, ao todo, duas multas: uma grave (no primeiro medidor) e uma média (no segundo medidor).

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Fonte: prova oficial do ENEM 2014 (INEP). Resolução comentada pela equipe do Alvo ENEM.