Questão 146 do ENEM 2011Matemática

ENEM 2011Matemática2ª aplicação

Uma empresa responsável por produzir arranjos de parafina recebeu uma encomenda de arranjos em formato de cone reto. Porém, teve dificuldades em receber de seu fornecedor o molde a ser utilizado e negociou com a pessoa que fez a encomenda o uso de arranjos na forma de um prisma reto, com base quadrada de dimensões 5 cm × 5 cm.

Considerando que o arranjo na forma de cone utilizava um volume de 500 mL, qual deverá ser a altura, em cm, desse prisma para que a empresa gaste a mesma quantidade de parafina utilizada no cone?
A
8
B
14
20
Resposta correta
D
60
E
200
Gabarito oficial: alternativa C

Resolução comentada

Para resolver essa questão, precisamos determinar a altura de um prisma reto de base quadrada que possua o mesmo volume do cone original. O enunciado nos informa que o volume de parafina utilizado no cone era de 500 mL500 \text{ mL} e que a base do novo prisma é um quadrado com dimensões de 5 cm×5 cm5 \text{ cm} \times 5 \text{ cm}.

Primeiramente, é importante lembrar a relação entre as unidades de capacidade e de volume. Sabemos que 1 mL1 \text{ mL} equivale exatamente a 1 cm31 \text{ cm}^3. Portanto, o volume do prisma também deve ser de 500 cm3500 \text{ cm}^3, para que a empresa gaste a mesma quantidade de parafina.

O volume de um prisma reto é calculado multiplicando-se a área da sua base pela sua altura, ou seja: V=Ab×hV = A_b \times h

Como a base do prisma é um quadrado de lado 5 cm5 \text{ cm}, podemos calcular a área da base (AbA_b) da seguinte forma: Ab=5 cm×5 cm=25 cm2A_b = 5 \text{ cm} \times 5 \text{ cm} = 25 \text{ cm}^2

Agora, substituímos os valores conhecidos na fórmula do volume para encontrar a altura (hh): 500=25×h500 = 25 \times h

Isolando a altura (hh), temos: h=50025h = \frac{500}{25} h=20 cmh = 20 \text{ cm}

Dessa forma, a altura do prisma deve ser de 20 cm20 \text{ cm} para que ele comporte os mesmos 500 mL500 \text{ mL} de parafina. Isso corresponde à alternativa C.

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Fonte: prova oficial do ENEM 2011 (INEP). Resolução comentada pela equipe do Alvo ENEM.