Questão 157 do ENEM 2018Matemática

ENEM 2018Matemática2ª aplicação

Uma fábrica comercializa chocolates em uma caixa de madeira, como na figura.

Desenho de um paralelepípedo reto-retângulo com dimensões externas indicadas: comprimento de 20 cm, largura de 20 cm e altura de 8 cm.

A caixa de madeira tem a forma de um paralelepípedo reto-retângulo cujas dimensões externas, em centímetro, estão indicadas na figura. Sabe-se também que a espessura da madeira, em todas as suas faces, é de $0,5$ cm.

Qual é o volume de madeira utilizado, em centímetro cúbico, na construção de uma caixa de madeira como a descrita para embalar os chocolates?
A
654
B
666
673
Resposta correta
D
681
E
693
Gabarito oficial: alternativa C

Resolução comentada

O volume de madeira é a quantidade de material que forma as paredes da caixa. Para achá-lo, calculamos o volume total (externo) e subtraímos o espaço interno vazio onde ficam os chocolates.

Volume externo

A caixa é um paralelepípedo reto-retângulo, cujo volume é o produto das três dimensões. Sejam as dimensões externas indicadas na figura o comprimento, a largura e a altura. Com as medidas dadas no problema (comprimento e largura de 2020 cm e altura de 88 cm), o volume externo é: Vext=20×20×8=400×8=3200 cm3V_{\text{ext}} = 20 \times 20 \times 8 = 400 \times 8 = 3\,200 \text{ cm}^3

Volume interno

O enunciado informa que a espessura da madeira é de 0,50,5 cm em todas as faces. Como cada dimensão da caixa tem madeira dos dois lados (parede esquerda e direita, fundo e tampa, frente e trás), descontamos 2×0,5=12 \times 0,5 = 1 cm de cada dimensão externa:

  • Comprimento interno: 201=1920 - 1 = 19 cm
  • Largura interna: 201=1920 - 1 = 19 cm
  • Altura interna: 81=78 - 1 = 7 cm

O volume interno é: Vint=19×19×7=361×7=2527 cm3V_{\text{int}} = 19 \times 19 \times 7 = 361 \times 7 = 2\,527 \text{ cm}^3

Volume de madeira

A madeira ocupa a diferença entre o externo e o interno: Vmadeira=VextVint=32002527=673 cm3V_{\text{madeira}} = V_{\text{ext}} - V_{\text{int}} = 3\,200 - 2\,527 = 673 \text{ cm}^3

Portanto, foram usados 673 cm3673 \text{ cm}^3 de madeira, o que corresponde à alternativa C.

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Fonte: prova oficial do ENEM 2018 (INEP). Resolução comentada pela equipe do Alvo ENEM.