Questão 166 do ENEM 2012Matemática

ENEM 2012Matemática2ª aplicação

Um pequeno caminhão dispõe de dois reservatórios vazios, cada um com capacidade de 2 000 kg, os quais serão utilizados para transportar a produção de milho e soja até um centro consumidor.

No centro de abastecimento abre-se o registro de um primeiro silo às 12 horas para alimentar o reservatório 1 com milho, numa taxa de 120 kg por minuto. Passados cinco minutos, abre-se o registro de um segundo silo para alimentar o reservatório 2 com soja, numa taxa de 80 kg por minuto.

Considere que a encomenda de milho no centro consumidor seja de 1 800 kg e que, pela lei rodoviária local, a carga máxima a ser transportada por caminhão seja de 3 400 kg.

Nestas condições, em que instantes devem ser fechados os registros dos silos 1 e 2, respectivamente, para que a quantidade de soja transportada seja a máxima possível?
A
12h15min e 12h20min
12h15min e 12h25min
Resposta correta
C
12h15min e 12h27min30seg
D
12h15min e 12h30min
E
12h15min e 12h32min30seg
Gabarito oficial: alternativa B

Resolução comentada

O caminhão tem dois reservatórios, cada um com capacidade de 2000 kg2\,000\text{ kg}. A carga máxima total permitida é 3400 kg3\,400\text{ kg} e a encomenda de milho é de 1800 kg1\,800\text{ kg}.

Dados de abastecimento:

  • Silo 1 (milho): abre às 12h00, taxa de 120 kg/min120\text{ kg/min}
  • Silo 2 (soja): abre às 12h05 (5 minutos depois), taxa de 80 kg/min80\text{ kg/min}

Passo 1 — Fechar o registro do Silo 1 (milho):

A encomenda de milho é de 1800 kg1\,800\text{ kg}. O tempo necessário para encher essa quantidade é:

t1=1800120=15 mint_1 = \frac{1800}{120} = 15\text{ min}

Como o Silo 1 abriu às 12h00, devemos fechá-lo às 12h15min.

Passo 2 — Maximizar a soja (Silo 2):

A carga total máxima é 3400 kg3\,400\text{ kg}. Já temos 1800 kg1\,800\text{ kg} de milho, então o espaço restante para soja é:

Soja maˊxima=34001800=1600 kg\text{Soja máxima} = 3400 - 1800 = 1600\text{ kg}

Note que 1600 kg<2000 kg1\,600\text{ kg} < 2\,000\text{ kg} (capacidade do reservatório), então o fator limitante é a carga legal, não a capacidade do reservatório.

O tempo para encher 1600 kg1\,600\text{ kg} de soja:

t2=160080=20 mint_2 = \frac{1600}{80} = 20\text{ min}

Como o Silo 2 abriu às 12h05, devemos fechá-lo às:

12h05min+20 min=12h25min12\text{h}05\text{min} + 20\text{ min} = 12\text{h}25\text{min}

Portanto, para maximizar a quantidade de soja transportada, os registros devem ser fechados às 12h15min (Silo 1) e 12h25min (Silo 2), que corresponde à alternativa B.

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Fonte: prova oficial do ENEM 2012 (INEP). Resolução comentada pela equipe do Alvo ENEM.