ENEM 2014 · Matemática · geometria
Questão 167 do ENEM 2014
Resposta: letra E. A questão envolve o cálculo do volume de uma pílula em forma de cilindro, com um diâmetro de 6 mm e uma altura de 10 mm. Após uma reprogramação da máquina, a altura da pílula é reduzida para 8 mm. O objetivo é determinar a redução do volume da pílula em milímetros cúbicos, utilizando o valor aproximado de π como 3.
Uma empresa farmacêutica produz medicamentos em pílulas, cada uma na forma de um cilindro com uma semiesfera com o mesmo raio do cilindro em cada uma de suas extremidades. Essas pílulas são moldadas por uma máquina programada para que os cilindros tenham sempre 10 mm de comprimento, adequando o raio de acordo com o volume desejado.
Um medicamento é produzido em pílulas com 5 mm de raio. Para facilitar a deglutição, deseja-se produzir esse medicamento diminuindo o raio para 4 mm, e, por consequência, seu volume. Isso exige a reprogramação da máquina que produz essas pílulas.
Use 3 como valor aproximado para π.
A redução do volume da pílula, em milímetros cúbicos, após a reprogramação da máquina, será igual a
- A168.
- B304.
- C306.
- D378.
- E514.Resposta correta
Como resolver a questão 167 passo a passo?
O conceito que resolve
O volume de um cilindro é calculado pela fórmula V = π * r² * h, onde r é o raio da base e h é a altura. A redução do volume é a diferença entre o volume inicial (com altura de 10 mm) e o volume final (com altura de 8 mm).
Como chegar na resposta
- Calcular o raio da base: o diâmetro é 6 mm, então o raio r = 6 / 2 = 3 mm.
- Calcular o volume inicial (V_i) com altura h = 10 mm: V_i = π * 3² * 10 = 3 * 9 * 10 = 270 mm³.
- Calcular o volume final (V_f) com altura h = 8 mm: V_f = π * 3² * 8 = 3 * 9 * 8 = 216 mm³.
- Calcular a redução do volume: ΔV = V_i - V_f = 270 - 216 = 54 mm³.
Por que cada alternativa
- A168: Esta alternativa está incorreta porque o valor calculado para a redução do volume é 54 mm³, não 168 mm³. A diferença é muito grande, sugerindo um erro de cálculo ou interpretação do problema.
- B304: Esta alternativa está incorreta. O volume inicial é 270 mm³ e o final é 216 mm³, resultando em uma redução de 54 mm³, não 304 mm³. Um valor tão alto indicaria um erro significativo na aplicação da fórmula ou nos dados de entrada.
- C306: Esta alternativa está incorreta. A redução do volume é 54 mm³, não 306 mm³. Um valor tão elevado sugere que o candidato pode ter somado os volumes em vez de subtraí-los, ou usado dados errados.
- D378: Esta alternativa está incorreta. A diferença entre os volumes é 54 mm³, não 378 mm³. Um valor tão alto implica um erro fundamental na compreensão da geometria do cilindro ou na operação matemática.
- E514: Esta alternativa está incorreta. A redução do volume é 54 mm³, não 514 mm³. Um valor tão grande sugere um erro de magnitude, como multiplicar por um fator errado ou usar unidades incorretas.
Onde essa questão derruba a maioria
A principal pegadinha desta questão é a interpretação do comando 'A redução do volume'. Muitos candidatos podem confundir isso com o volume final ou com a diferença entre o diâmetro e a altura, em vez de calcular a diferença entre o volume antes e depois da reprogramação. Além disso, o uso de um valor aproximado para π (3) pode levar a resultados ligeiramente diferentes se alguém usar π = 3.14, embora a diferença seja pequena e não afete a escolha da alternativa correta neste caso.
O que estudar se você errou
Para revisar esta questão, é importante verificar se a fórmula do volume do cilindro está sendo aplicada corretamente e se as unidades estão consistentes. Deve-se confirmar se o raio é metade do diâmetro e se a altura é a dimensão correta a ser alterada. A operação de subtração para encontrar a redução deve ser feita com cuidado, garantindo que o volume inicial seja maior que o final.
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