Questão 161 do ENEM 2015Matemática

ENEM 2015Matemática2ª aplicação

Uma fábrica brasileira de exportação de peixes vende para o exterior atum em conserva, em dois tipos de latas cilíndricas: uma de altura igual a 4 cm e raio 6 cm, e outra de altura desconhecida e raio de 3 cm, respectivamente, conforme a figura. Sabe-se que a medida do volume da lata que possui raio maior, V1, é 1,6 vezes a medida do volume da lata que possui raio menor, V2.

A medida da altura desconhecida vale
A
8 cm.
10 cm.
Resposta correta
C
16 cm.
D
20 cm.
E
40 cm.
Gabarito oficial: alternativa B

Resolução comentada

Para resolver essa questão, precisamos trabalhar com o volume de cilindros. O enunciado nos dá as dimensões de duas latas cilíndricas e estabelece uma relação entre seus volumes.

Primeiro, vamos organizar as informações de cada lata:

  • Lata 1 (raio maior): tem raio r1=6 cmr_1 = 6 \text{ cm} e altura h1=4 cmh_1 = 4 \text{ cm}. Seu volume é V1V_1.
  • Lata 2 (raio menor): tem raio r2=3 cmr_2 = 3 \text{ cm} e altura desconhecida h2=xh_2 = x. Seu volume é V2V_2.

A fórmula para calcular o volume de um cilindro é a área da base multiplicada pela altura: V=πr2hV = \pi \cdot r^2 \cdot h

Vamos calcular o volume da primeira lata (V1V_1): V1=π624V_1 = \pi \cdot 6^2 \cdot 4 V1=π364V_1 = \pi \cdot 36 \cdot 4 V1=144πV_1 = 144\pi

Agora, vamos expressar o volume da segunda lata (V2V_2) em função da altura desconhecida xx: V2=π32xV_2 = \pi \cdot 3^2 \cdot x V2=9πxV_2 = 9\pi \cdot x

O problema nos diz que o volume da lata de raio maior (V1V_1) é 1,61,6 vezes o volume da lata de raio menor (V2V_2). Podemos escrever isso como uma equação: V1=1,6V2V_1 = 1,6 \cdot V_2

Substituindo os volumes que encontramos nessa equação, temos: 144π=1,6(9πx)144\pi = 1,6 \cdot (9\pi \cdot x)

Podemos simplificar a equação dividindo ambos os lados por π\pi: 144=1,69x144 = 1,6 \cdot 9 \cdot x 144=14,4x144 = 14,4 \cdot x

Para encontrar o valor de xx, basta isolá-lo: x=14414,4x = \frac{144}{14,4} x=10 cmx = 10 \text{ cm}

Portanto, a medida da altura desconhecida vale 10 cm10 \text{ cm}, o que corresponde à alternativa correta.

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Fonte: prova oficial do ENEM 2015 (INEP). Resolução comentada pela equipe do Alvo ENEM.