Espaço da Física · Prof. Flávio

Questão 148 do Enem 2023: o comprimento do cabo de aço mais curto

Enem 2023 · 2º dia · caderno azul · Matemática · Trigonometria

Nos outros cadernos: amarelo 137 · rosa 176 · cinza 151

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C 12212\sqrt{2}

O mastro de uma bandeira foi instalado perpendicularmente ao solo em uma região plana. Devido aos fortes ventos, três cabos de aço, de mesmo comprimento, serão instalados para dar sustentação ao mastro. Cada cabo de aço ficará perfeitamente esticado, com uma extremidade num ponto PP do mastro, a uma altura hh do solo, e a outra extremidade, num ponto no chão, como mostra a figura.

Mastro vertical com bandeira; do ponto P, a uma altura h, saem três cabos até o chão, cada um formando um ângulo α com o solo

Os cabos de aço formam um ângulo α com o plano do chão.

Por medida de segurança, há apenas três opções de instalação:

  • opção I: hh = 11 m e α = 30°
  • opção II: hh = 12 m e α = 45°
  • opção III: hh = 18 m e α = 60°

A opção a ser escolhida é aquela em que a medida dos cabos seja a menor possível.

Qual será a medida, em metro, de cada um dos cabos a serem instalados?

Tente antes de ler a resolução: toque numa alternativa.

Resolução comentada

O que a questão pede

O menor comprimento de cabo entre as três opções.

O cabo é a hipotenusa

Mastro, chão e cabo formam um triângulo retângulo. A altura hh é o cateto oposto a α:

sen α=hL⇒L=hsen α\text{sen}\,\alpha = \frac{h}{L} \quad\Rightarrow\quad L = \frac{h}{\text{sen}\,\alpha}

As três opções

OpçãoContaCabo (m)
I11÷0,511 \div 0{,}522
II12÷2212 \div \frac{\sqrt{2}}{2}122≈1712\sqrt{2} \approx 17
III18÷3218 \div \frac{\sqrt{3}}{2}123≈20,812\sqrt{3} \approx 20{,}8

O menor é o da opção II.

Alternativa C.

C Gabarito: alternativa C

Por que as outras alternativas estão erradas

  • A

    Usa a tangente ou o cosseno na opção I, em vez do seno. (16,4% marcaram)

  • B

    Mistura a altura da opção I com o ângulo da opção II. (19,5% marcaram)

  • D

    Foi a errada mais marcada. É o cabo da opção III, que mede cerca de 20,8 m. (22,9% marcaram)

  • E

    É o cabo da opção I, o mais comprido. (11,3% marcaram)

Raio-X da questão

Dados oficiais dos microdados do Inep: respostas de 2.685.218 candidatos que fizeram a prova.

Dificuldade pela TRIDifícilParâmetro B: 727 pontosFácil abaixo de 600, média de 600 a 700, difícil a partir de 700. É a 12ª mais difícil de 43 questões válidas desta prova. O parâmetro B, na escala de notas do Enem (500 + 100 · b), é a nota em que o candidato passa a ter mais chance de acertar a questão do que de errar, sem contar o chute.
Acertaram28,8%dos candidatos marcaram a C
Habilidade 9 · Competência 2Utilizar conhecimentos geométricos de espaço e forma na seleção de argumentos propostos como solução de problemas do cotidiano.
Como os candidatos responderam
  • A16,4%
  • B19,5%
  • C28,8% ✓ gabarito
  • D22,9%
  • E11,3%

Em branco: 1,1% · Mais de uma marcada: 0%

Quanto acertaram, por nota em Matemática
  • abaixo de 50023,8%
  • 500 a 60026,1%
  • 600 a 70029,1%
  • 700 ou mais53%

Quando o acerto sobe muito de uma faixa para a outra, a questão separa bem quem domina o conteúdo de quem não domina. Na TRI, isso é o parâmetro de discriminação.

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