Matemática ENEM 2020 difícil~1 min

Questão 166 do ENEM 2020 comentada

Entenda como a forma de uma garrafa e a vazão constante determinam o gráfico da altura do líquido ao longo do tempo.

Numeração do caderno azul · Matemática

Questão 166ENEM 2020

O consumo de espumantes no Brasil tem aumentado nos últimos anos. Uma das etapas do seu processo de produção consiste no envasamento da bebida em garrafas semelhantes às da imagem. Nesse processo, a vazão do líquido no interior da garrafa é constante e cessa quando atinge o nível de envasamento.

figura da questão

Qual esboço de gráfico melhor representa a variação da altura do líquido em função do tempo, na garrafa indicada na imagem?

  1. A
    Alternativa A
  2. B
    Alternativa B
  3. C
    Alternativa C
  4. D
    Alternativa D
  5. E
    Alternativa E

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Resposta: Bgabarito oficial do INEP

O que a questão cobra

A questão cobra a relação entre a área da seção da garrafa e a velocidade com que o nível do líquido sobe. Você precisa interpretar o formato da garrafa e relacioná-lo à inclinação do gráfico.

Resolução

Nesse processo, a vazão do líquido no interior da garrafa é constante e cessa quando atinge o nível de envasamento.

A vazão constante significa que entra o mesmo volume de líquido por unidade de tempo. A altura, porém, não precisa subir sempre na mesma velocidade: isso depende da largura da garrafa na altura em que o líquido está.

A taxa de subida da altura é dada por:

`variação da altura por tempo = vazão ÷ área da seção`

Na parte larga e quase uniforme do corpo da garrafa, a área da seção muda pouco. Por isso, o nível sobe aproximadamente de modo linear. Ao chegar à região que se estreita em direção ao gargalo, a área diminui. Com a mesma vazão, o nível passa a subir mais rápido, e o gráfico fica mais inclinado.

A figura mostra justamente essa passagem do corpo largo para uma região mais estreita, até o nível de envasamento. O esboço que começa linear e depois fica mais inclinado representa esse comportamento.

Alternativa por alternativa

  • A

    Uma reta indica que a altura sobe à mesma velocidade durante todo o enchimento. Isso não representa a garrafa, que se estreita acima do corpo.

  • B

    Correta. Está correta: a altura sobe aproximadamente de modo linear no corpo largo e mais rápido na região estreita, formando um trecho mais inclinado.

  • C

    O gráfico fica menos inclinado com o tempo, indicando que a altura passa a subir mais devagar. Na região estreita da garrafa, ela sobe mais rápido.

  • D

    A inclinação aumenta desde o início, mas a parte larga e quase uniforme do corpo permite uma subida aproximadamente linear antes do estreitamento.

  • E

    A inclinação diminui com o tempo, indicando uma redução na velocidade de subida. Isso não corresponde ao estreitamento da garrafa perto do nível de envase.

Para lembrarCom vazão constante, a altura sobe mais rápido onde a área da seção da garrafa é menor.

Resolução escrita com ajuda de IA a partir do gabarito oficial e revisada por um segundo modelo antes de ir ao ar. Achou erro? Avise a gente.

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