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Cesgranrio · Transpetro · Técnico(a) de Operação Júnior · 2008 · questão 16

Cesgranrio Transpetro 2008 Matemática · Áreas e volumes também em Matemática · Razão, proporção e grandezas proporcionais

Questão 16

“Uma pastilha cilíndrica de urânio, de 1 cm de altura e 1 cm de diâmetro, produz a mesma energia que 565 litros de petróleo.”

Revista Veja, 23 jul. 2008. (adaptado)

Considere que a quantidade de energia produzida por uma pastilha cilíndrica de urânio seja proporcional ao seu volume. Quantos litros de petróleo são necessários para produzir a mesma quantidade de energia que uma pastilha cilíndrica de urânio com 2 cm de altura e 2 cm de diâmetro produz?

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Resposta da banca: E

Resolução comentada

Situar o problema antes de calcular.

Assunto

Geometria espacial — dobrar as dimensões de um cilindro multiplica o volume por 8.

Objetivo

Achar quantos litros de petróleo equivalem a uma pastilha de urânio de 2 cm por 2 cm, sabendo que a de 1 cm por 1 cm equivale a 565 litros e que a energia é proporcional ao volume. O que está em jogo é ver que dobrar altura e diâmetro multiplica o volume por 2 três vezes, e não por 2.

Conceitos para revisar

Volume do cilindro

Área da base vezes altura. O raio entra ao quadrado, e a altura uma vez.

\[V = \pi r^{2} h\]
\(r\)raio da base
\(h\)altura

Dobrar tudo multiplica o volume por 8

Se o raio dobra, \(r^{2}\) fica 4 vezes maior. Se a altura também dobra, o volume fica 4 vezes 2, ou seja, 8 vezes maior. É a regra dos sólidos semelhantes: razão 2 nos comprimentos, razão \(2^{3}\) nos volumes.

\[\dfrac{V_{2}}{V_{1}} = \left(\dfrac{2}{1}\right)^{3} = 8\]
\(V_{1}\)pastilha de 1 cm por 1 cm
\(V_{2}\)pastilha de 2 cm por 2 cm

Energia proporcional ao volume

O enunciado diz que a energia acompanha o volume. Oito vezes o volume, oito vezes a energia, oito vezes os litros de petróleo.

\[L_{2} = 8 \cdot 565\]
\(L_{2}\)litros equivalentes à pastilha maior
\(565\)litros equivalentes à pastilha de 1 cm

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