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Questão 163 de vestibular, ENEM 2024

Prova: ENEM 2024 - 2º Dia – Caderno 7 – Azul – Aplicação Regular, 2024

Enunciado

Um sistema de polias circulares e correias é um dos mecanismos responsáveis pela transmissão de movimento em máquinas rotativas. O manual de um motor traz uma figura representando um sistema composto por duas polias e uma correia de transmissão, tensionada e perfeitamente ajustada sobre as polias, de modo a não apresentar folgas nos contatos com as polias. Considere que as partes dessa correia que não ficam em contato com as polias são representadas por segmentos de reta tangentes às polias.

Trecho original com figura, tabela ou fórmula da questão 163 do ENEM 2024 - 2º Dia – Caderno 7 – Azul – Aplicação Regular.

Para substituição dessa correia, é necessária a especificação de seu comprimento. Considere 3 como valor aproximado para π.

A medida do comprimento dessa correia, em centímetro, é

A)
54.
B)
60.
C)
66.
D)
68.
E)
72.
Ver resposta correta e explicação

Alternativa correta: D

68.

Por quê: O comprimento total da correia é composto pela soma dos dois trechos retos de 15 cm cada, mais os dois arcos de contato nas polias. O arco na polia menor possui 210° (360° - 150°) e na polia maior 150°, somando 360° (uma volta completa dividida entre os dois raios). Assim, o comprimento dos arcos é dado por 2πr + 2πR (parcialmente, mas como a soma dos ângulos é 360°, equivale ao comprimento de uma circunferência de raio 4 cm e outra de 8 cm, ou seja, 2 × 3 × 4 + 2 × 3 × 8 = 24 + 48 = 72? Espera: a soma dos ângulos das duas polias é 360° para a menor mais 360° para a maior? Não, o ângulo central da polia menor é 210° (360° - 150°) e o da maior é 150°. Somando os dois arcos: (210°/360°) × 2 × 3 × 4 + (150°/360°) × 2 × 3 × 8 = 14,8 + 20 = ... melhor dizendo, o comprimento dos arcos é (210/360)×2×3×4 + (150/360)×2×3×8 = 14,7 + 20 = 34,8? Vamos recalcular: com r=4 e R=8, o arco menor é (210/360)×2×3×4 = 14; o arco maior é (150/360)×2×3×8 = 20; somando os arcos temos 14 + 20 = 34 cm. Adicionando os dois trechos retos de 15 cm cada, temos 34 + 30 = 64 cm? O enunciado mostra 150° destacado no centro da menor, logo o arco maior é 360 - 150 = 210 para a menor e 150 para a maior. Com r=4 e R=8, o comprimento total é 2×15 + (210/360)×2×3×4 + (150/360)×2×3×8 = 30 + 14 + 20 = 64. Opa, alternativa C é 66, D é 68. Vamos rever: se o ângulo da polia menor é 150°, então o arco correspondente é (150/360)×2×3×4 = 10 cm, e o da maior é (210/360)×2×3×8 = 28 cm. Somando os arcos: 10 + 28 = 38 cm, mais 30 cm dos trechos retos resulta em 68 cm.

Explicação sugerida por IA; confira o gabarito oficial da prova.

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