ENEM 2024 · Ciências da Natureza
Questão 104 do ENEM 2024
Resposta: letra B. Em um circuito retangular de 800 m × 400 m, o nadador (50 m/min em relação à água) enfrenta uma corrente de 30 m/min paralela aos lados curtos; nos lados longos, ele aponta a direção de modo a avançar exatamente ao longo da aresta; o circuito é percorrido no sentido anti-horário.
Para os circuitos de maratonas aquáticas realizadas em mares calmos e próximos à praia, é montado um sistema de boias que determinam o trajeto a ser seguido pelos nadadores. Uma das dificuldades desse tipo de circuito é compensar os efeitos da corrente marinha. O diagrama contém o circuito em que deve ser realizada uma volta no sentido anti-horário. As quatro boias estão numeradas de 1 a 4. Existe uma corrente marinha de velocidade υ c → , cujo módulo é 30 metros por minuto, paralela à praia em toda a área do circuito. Nas arestas mais longas, o nadador precisará nadar na direção apontada pelos vetores υ n → dos pontos 1 até 2 e de 3 até 4. Considere que a velocidade do nadador é de 50 metros por minuto, em relação à água, durante todo o circuito.
Nessa situação, em quantos minutos o nadador completará a prova?
- A42
- B65Resposta correta
- C72
- D105
- E120
Como resolver a questão 104 passo a passo?
O conceito que resolve
Composição de velocidades: a velocidade em relação ao solo é a soma vetorial da velocidade do nadador na água com a da corrente. Nos lados longos, a componente do nadador perpendicular à aresta deve anular a corrente.
Como chegar na resposta
- Lados longos (800 m): a componente do nadador contra a corrente é 30 m/min, então a componente ao longo da aresta é √(50² − 30²) = 40 m/min; cada trecho leva 800 ÷ 40 = 20 min, e os dois somam 40 min.
- Lado curto contra a corrente (2→3, sobe): velocidade resultante 50 − 30 = 20 m/min; 400 ÷ 20 = 20 min.
- Lado curto a favor da corrente (4→1, desce): 50 + 30 = 80 m/min; 400 ÷ 80 = 5 min.
- Tempo total: 40 + 20 + 5 = 65 min.
Por que cada alternativa
- A42 min resulta de ignorar a corrente em alguns trechos.
- BCorreta: 20 + 20 + 20 + 5 = 65 min.
- C72 min resulta de somar tempos de modo incorreto.
- D105 min resulta de usar apenas 20 m/min para todos os trechos.
- E120 min resulta de dividir os 2 400 m de perímetro por 20 m/min.
Onde essa questão derruba a maioria
Nos lados longos, a velocidade útil não é 50 m/min, e sim 40 m/min, pois parte da velocidade do nadador é gasta para compensar a corrente.
O que estudar se você errou
Revise composição de velocidades, movimento relativo e teorema de Pitágoras.