Questão nº 170

Questão de Matemática · INEP ENEM 2025 (nº 170)

INEP2025Matemática
Gabarito: Bver comentário ↓

Uma caixa de descarga, acoplada a um vaso sanitário, tem a forma de paralelepípedo reto retângulo cujas dimensões internas da base são 2,5 dm e 1,5 dm. Nessa caixa há uma boia que interrompe o abastecimento quando a altura da coluna de água atinge 2 dm, conforme a figura.

Figura da questão de Matemática

A cada acionamento da descarga, todo o volume de água contida na caixa é despejado no vaso. Para reduzir o volume de água despejado a cada acionamento, uma pessoa colocará, no interior dessa caixa, garrafas de 300 mL, cheias de areia e tampadas, de modo a ficarem submersas quando o abastecimento for interrompido.
Para garantir o funcionamento eficiente, o mínimo de água despejada a cada acionamento deve ser de 5 L.

A quantidade máxima de garrafas que serão colocadas nessa caixa, garantindo um funcionamento eficiente, é igual a

Resposta comentada

Gabarito Alternativa B

O conceito-chave é volume do paralelepípedo (caixa retangular): V=comprimento×largura×alturaV = \text{comprimento} \times \text{largura} \times \text{altura}. Aqui, cada garrafa de 300 mL "rouba" espaço da água, então o volume útil de água diminui a cada garrafa colocada.

Volume total da caixa: V=2,5×1,5×2=7,5 dm3=7,5 LV = 2{,}5 \times 1{,}5 \times 2 = 7{,}5\ \text{dm}^3 = 7{,}5\ \text{L}.

Cada garrafa ocupa 300 mL=0,3 L300\ \text{mL} = 0{,}3\ \text{L}. Com nn garrafas, a água despejada é 7,5−0,3n7{,}5 - 0{,}3n. Precisamos que ainda sobre no mínimo 5 L:
7,5−0,3n≥5⇒0,3n≤2,5⇒n≤8,33...7{,}5 - 0{,}3n \geq 5 \Rightarrow 0{,}3n \leq 2{,}5 \Rightarrow n \leq 8{,}33...
Como nn é inteiro, o máximo é n=8n = 8.

  • (A) Incorreta: 10 garrafas ocupariam 3 L3\ \text{L}, deixando só 4,5 L4{,}5\ \text{L} de água — abaixo do mínimo de 5 L.
  • (B) Correta: 8 garrafas ocupam 2,4 L2{,}4\ \text{L}, sobrando 7,5−2,4=5,1 L≥5 L7{,}5 - 2{,}4 = 5{,}1\ \text{L} \geq 5\ \text{L}; é o maior inteiro que ainda garante o funcionamento eficiente.
  • (C) Incorreta: 4 garrafas deixariam 6,3 L6{,}3\ \text{L}, o que funciona, mas não é o máximo pedido.
  • (D) Incorreta: 3 garrafas deixariam 6,6 L6{,}6\ \text{L}, também funciona, mas está longe do máximo.
  • (E) Incorreta: 2 garrafas deixariam 6,9 L6{,}9\ \text{L}, funciona, porém não é o maior número possível.

Distrator mais tentador (A): a armadilha é o aluno arredondar 8,338{,}33 para cima, achando que "cabe mais uma". Mas a desigualdade é ≤\leq, então 9 garrafas já deixariam 7,5−2,7=4,8 L<5 L7{,}5 - 2{,}7 = 4{,}8\ \text{L} < 5\ \text{L}, quebrando a exigência do enunciado. O teto é 8, não 9 nem 10.

Fonte: INEP ENEM 2025 (Caderno Azul). Reproduzida para fins de estudo.

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