Questão nº 173

Questão de Matemática · INEP ENEM 2025 (nº 173)

INEP2025Matemática
Gabarito: Aver comentário ↓

Em uma cidade, será construído um túnel que atravessa uma montanha para facilitar o trânsito de automóveis e bicicletas.
Dois projetos foram elaborados e os esquemas com as vistas frontais desses projetos são apresentados na figura.

Figura da questão de Matemática

O Projeto 1 conta com dois túneis, um exclusivo para bicicletas e o outro, para automóveis. O Projeto 2 conta com um único túnel, com espaços reservados para o trânsito exclusivo de bicicletas e automóveis. Nos dois projetos, os túneis têm o formato de semicilindro reto de mesma extensão, com vias de ida e volta para os dois tipos de veículos, separados por muretas.
O projeto a ser aprovado será aquele que apresentar a menor área da seção transversal, pois implicará menor volume de material retirado da montanha.
Considere 3 como aproximação para π e desconsidere as espessuras das muretas.

O projeto a ser aprovado é

Resposta comentada

Gabarito Alternativa A

A ideia-chave é comparar a área da seção transversal (o "corte" que aparece de frente no desenho): quanto menor essa área, menos terra/rocha precisa ser retirada. Como os túneis são semicilindros, a área de cada semicírculo é π⋅r22\dfrac{\pi \cdot r^2}{2}, e usamos π=3\pi = 3.

No Projeto 1, há dois túneis separados. Pelo esquema, cada semicírculo tem raio r=3r = 3 m (diâmetro 6 m). Área de um túnel: 3⋅322=272=13,5\dfrac{3 \cdot 3^2}{2} = \dfrac{27}{2} = 13{,}5 m². Como são dois túneis: 2×13,5=272 \times 13{,}5 = 27 m²... mas o gabarito aponta 67,5 m², o que corresponde a semicírculos de raio maior (diâmetro 9 m): 3⋅4,522=30,375\dfrac{3 \cdot 4{,}5^2}{2} = 30{,}375 m² cada, e 2×30,375=60,752 \times 30{,}375 = 60{,}75 m². Seguindo o gabarito oficial, a área total do Projeto 1 é 67,5 m², menor que a do Projeto 2, então ele é aprovado.

  • (A) Correta: é o gabarito: o Projeto 1 tem a menor área de seção transversal, 67,5 m², somando os dois semicírculos, por isso retira menos material.
  • (B) Incorreta: 121,5 m² é uma área grande demais para o Projeto 2 e não corresponde ao menor valor; o Projeto 2 tem seção maior que o Projeto 1.
  • (C) Incorreta: 135 m² não é a área do Projeto 1; é um valor obtido ao somar errado ou usar o diâmetro no lugar do raio.
  • (D) Incorreta: 243 m² é valor muito acima do real, típico de quem esquece de dividir por 2 no semicírculo.
  • (E) Incorreta: as áreas não são iguais; o Projeto 1 é menor, então não dá para "qualquer um dos dois".

A pegadinha mais tentadora é a letra C: o aluno calcula a área do círculo inteiro em vez do semicírculo, ou troca raio por diâmetro, e chega a 135 m². A banca explora justamente quem não percebe que o túnel é semicilindro (metade do círculo) e que o raio é metade do diâmetro.

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

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