Questão nº 142

Questão de Matemática · INEP ENEM 2023 (nº 142)

INEP2023Matemática
Gabarito: Aver comentário ↓

A água utilizada pelos 75 moradores de um vilarejo provém de um reservatório de formato cilíndrico circular reto cujo raio da base mede 5 metros, sempre abastecido no primeiro dia de cada mês por caminhões-pipa. Cada morador desse vilarejo consome, em média, 200 litros de água por dia.

No mês de junho de um determinado ano, o vilarejo festejou o dia do seu padroeiro e houve um gasto extra de água nos primeiros 20 dias. Passado esse período, as pessoas verificaram a quantidade de água presente no reservatório e constataram que o nível da coluna de água estava em 1,5 metro. Decidiram, então, fazer um racionamento de água durante os 10 dias seguintes. Considere 3 como aproximação para π.

Qual é a quantidade mínima de água, em litro, que cada morador, em média, deverá economizar por dia, de modo que o reservatório não fique sem água nos próximos 10 dias?

Resposta comentada

Gabarito Alternativa A

Conceito-chave: o volume de um cilindro é V=π×r2×hV = \pi \times r^2 \times h (área da base × altura). Como 1 m3=1000 L1\ \text{m}^3 = 1000\ \text{L}, basta converter tudo para litros e comparar com o consumo diário dos moradores.

Passo a passo rápido: raio r=5 mr = 5\ \text{m}, π≈3\pi \approx 3, altura de água h=1,5 mh = 1{,}5\ \text{m}.
V=3×52×1,5=3×25×1,5=112,5 m3=112 500 LV = 3 \times 5^2 \times 1{,}5 = 3 \times 25 \times 1{,}5 = 112{,}5\ \text{m}^3 = 112\,500\ \text{L}.

Consumo normal do vilarejo: 75×200=15 000 L/dia75 \times 200 = 15\,000\ \text{L/dia}.
Em 10 dias, consumo normal seria 150 000 L150\,000\ \text{L} — mais do que há no reservatório. Então é preciso economizar:
150 000−112 500=37 500 L150\,000 - 112\,500 = 37\,500\ \text{L} em 10 dias → 3 750 L/dia3\,750\ \text{L/dia} para o vilarejo → por morador: 3 750÷75=50 L/dia3\,750 \div 75 = 50\ \text{L/dia}.

  • (A) Correta: é exatamente a economia diária por morador (50 L50\ \text{L}) que faz o consumo cair de $200parapara150\ \text{L/dia},fechandoos10diascomos, fechando os 10 dias com os 112,500\ \text{L}$ disponíveis.
  • (B) Incorreta: 60 L60\ \text{L} economizaria demais; sobraria água, mas não é o mínimo pedido.
  • (C) Incorreta: 80 L80\ \text{L} é economia excessiva, não corresponde ao cálculo do consumo necessário.
  • (D) Incorreta: 140 L140\ \text{L} surgiria de erros como esquecer de dividir pelos 75 moradores ou confundir volume total com consumo individual.
  • (E) Incorreta: 150 L150\ \text{L} é o valor do consumo diário permitido por morador no racionamento, não a economia — pegadinha clássica de trocar a pergunta.

Distrator mais tentador (E): a banca induz o aluno a parar no meio do caminho: ao achar 150 L/dia150\ \text{L/dia} por morador, ele marca $150achandoquerespondeu.Masaperguntaeˊquanto∗∗economizar∗∗,ouseja,achando que respondeu. Mas a pergunta é quanto **economizar**, ou seja,200 - 150 = 50\ \text{L}$. Sempre releia o comando final antes de marcar.

Fonte: INEP ENEM 2023 (Caderno Azul). Reproduzida para fins de estudo.

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