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ENEM 2013 · PPL · Questão 158

Matemática e suas Tecnologias · Inscrição/Circunscrição

Dificuldade TRI: b = 2,93 (difícil)

O proprietário de um terreno retangular medindo 10 m por 31,5 m deseja instalar lâmpadas nos pontos CC e DD, conforme ilustrado na figura:

Figura da questão

Cada lâmpada ilumina uma região circular de 5 m de raio. Os segmentos ACAC e BDBD medem 2,5 m. O valor em m2\mathrm{m}^2 mais aproximado da área do terreno iluminada pelas lâmpadas é

(Aproxime 3\sqrt{3} para 1,7 e π\pi para 3.)

  1. A30.
  2. B34.
  3. C50.
  4. D61.
  5. E69.
Ver a resposta e a resolução

Resposta: D

# ENEM 2013 · PPL · Questão 158

Resposta: (D) 61.

A ideia: cada lâmpada fica na borda do terreno, então só ilumina a metade do círculo voltada para dentro. Dessa metade, ainda sai um pedacinho que passa da lateral do terreno.

Resolução. O terreno tem 10 m de largura, e cada círculo tem raio 5 m: o semicírculo voltado para dentro cabe na largura. Cada semicírculo tem área π⋅522=3⋅252=37,5\dfrac{\pi\cdot5^2}{2}=\dfrac{3\cdot25}{2}=37{,}5 m².

A lâmpada C está a 2,5 m da lateral AD. A lateral corta o círculo numa corda que fica à distância 2,5 m do centro, metade do raio. Essa corda determina um ângulo central de 120∘120^\circ, e o segmento circular que fica fora do terreno tem área 120∘360∘π⋅52−52sin⁡120∘2=3⋅253−25⋅1,74=25−10,625=14,375\dfrac{120^\circ}{360^\circ}\pi\cdot5^2-\dfrac{5^2\sin120^\circ}{2}=\dfrac{3\cdot25}{3}-\dfrac{25\cdot1{,}7}{4}=25-10{,}625=14{,}375 m².

Esse segmento é cortado ao meio pela borda do terreno, e só a metade de cima estava dentro do semicírculo: retire 14,375/2≈7,1914{,}375/2\approx7{,}19 m². A área útil de cada lâmpada é 37,5−7,19≈30,337{,}5-7{,}19\approx30{,}3 m².

As duas lâmpadas estão em cantos opostos, a mais de 10 m uma da outra, então os círculos não se sobrepõem. Total: 2⋅30,3≈60,62\cdot30{,}3\approx60{,}6 m², mais próximo de 61: alternativa D.

Onde a galera erra: descontar o segmento circular inteiro, esquecendo que metade dele já estava fora do terreno (para baixo da borda), dá cerca de 46 m² e leva a marcar C.

Leve para a prova: em regiões iluminadas, desenhe o círculo e recorte só o que cai dentro do terreno, uma borda de cada vez.

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