DOSSIÊ 900+ · ENEM 2019
Reservatórios comunicantes
Uma leitura completa da questão: o que a torna difícil, onde está a decisão estratégica e como transformar esse raciocínio em repertório para outras questões.
QUESTÃO OFICIAL
ANTES DA ANÁLISE, FAÇA A QUESTÃO.
Uma construtora pretende conectar um reservatório central (RC) em formato de um cilindro, com raio interno igual a 2 m e altura interna igual a 3,30 m, a quatro reservatórios cilíndricos auxiliares (R1, R2, R3 e R4), os quais possuem raios internos e alturas internas medindo 1,5 m.
As ligações entre o reservatório central e os auxiliares são feitas por canos cilíndricos com 0,10 m de diâmetro interno e 20 m de comprimento, conectados próximos às bases de cada reservatório. Na conexão de cada um desses canos com o reservatório central há registros que liberam ou interrompem o fluxo de água.
No momento em que o reservatório central está cheio e os auxiliares estão vazios, abrem-se os quatro registros e, após algum tempo, as alturas das colunas de água nos reservatórios se igualam, assim que cessa o fluxo de água entre eles, pelo princípio dos vasos comunicantes.
A medida, em metro, das alturas das colunas de água nos reservatórios auxiliares, após cessar o fluxo de água entre eles, é
Transcrição editorial auditada a partir da prova oficial do ENEM.
DADOS DO INEP · ENEM 2019 · Q175
- Acerto geral
- 16% de 924 mil no caderno azul
- Quem tira 700
- 12% acerta
- Quem tira 800
- 14% acerta
- Parâmetro b
- 900+ nem 900 acerta a metade
Sem posição: nem quem tirou 900 acertou metade. Microdados do ENEM 2019 (Inep). Retrato da prova aplicada, não previsão de nota.
APOIO VISUAL
CONSERVE TODO O VOLUME, INCLUSIVE O DOS CANOS.
Os quatro canos retiram uma pequena parcela do volume que não pode ser ignorada.
MAPA DA QUESTÃO
ANTES DE RESOLVER, ENTENDA O TERRENO.
13,2π
13πh + 0,2π
gabarito oficial
IDENTIFICAÇÃO
A QUESTÃO EM UMA LINHA
- Caderno
- Caderno 7 · Azul
- Questão
- 175
- Gabarito
- D
- Conteúdo
- Geometria espacial
- Subconteúdo
- Volume de cilindros · conservação de volume
DIFICULDADE
ONDE A DIFICULDADE REALMENTE MORA
Como ler o b? É o parâmetro de dificuldade que o Inep calcula para cada questão, posto na escala da nota de Matemática. Perto dessa nota, um aluno passa a ter boa chance de acertar. Quanto maior o b, mais alta a nota de quem costuma acertar. A causa dominante, ao lado, é a leitura do Prof. Rafael sobre por que a questão é difícil; ela não entra na posição.
Também pesa: Canos também armazenam água
POR QUE É DIFÍCIL?
A CONTA NÃO É O PRIMEIRO PROBLEMA
- O reservatório central começa cheio.
- No equilíbrio todos os reservatórios têm a mesma altura h.
- Os canos possuem volume fixo de água.
ANTES DA CONTA
Escreva uma única equação de conservação de volume.
13,2π
13πh + 0,2π
resultado final
A conta só fecha em 1,00 m quando se contabiliza toda a água: a que fica no próprio reservatório central até a altura h e a que fica dentro dos quatro canos.
DICAS PROGRESSIVAS
ABRA SÓ O QUE PRECISAR
DICA 01
Calcule o volume inicial do central.
DICA 02
Some as áreas das bases dos cinco reservatórios.
DICA 03
Não esqueça os quatro canos.
RESOLUÇÃO PADRÃO OURO
RESOLUÇÃO PASSO A PASSO
Organize o raciocínio antes da conta.
- INTERPRETARO volume inicial é π·22·3,30 = 13,2π m3.
- ESTRUTURARNo equilíbrio, o central e os quatro auxiliares têm altura h. A soma das áreas de base é 4π + 4·2,25π = 13π.
- ESCOLHER ESTRATÉGIAOs quatro canos têm raio 0,05 m e comprimento 20 m; seu volume total é 4·π·0,052·20 = 0,2π m3.
- CALCULARConservando volume: 13,2π = 13πh + 0,2π. Logo 13π = 13πh e h = 1.
- CONFERIRA altura final é 1,00 m, menor que 1,5 m, então os auxiliares não transbordam. Alternativa D.
SEGUNDO CAMINHO
SEGUNDO CAMINHO
Sem os canos, obteríamos um valor ligeiramente maior (13,2π dividido por 13π, cerca de 1,02 m, que não aparece entre as alternativas); essa diferença mostra exatamente por que o detalhe do enunciado existe.
NA PROVA EU FARIA ASSIM
VOCÊ FEZ 90% DA QUESTÃO — E ERROU AQUI.
DISTRATOR PRINCIPAL
DISTRATOR PRINCIPAL
A alternativa A (1,44) vem de esquecer que o central também fica com água até a altura h e dividir 13π só pelas bases dos auxiliares (9π). A alternativa E (0,95) vem de usar o diâmetro 0,10 m no lugar do raio no volume dos canos.
COMO RECONHECER UMA PARECIDA?
RECONHEÇA A ESTRUTURA
Em vasos comunicantes, igualdade de alturas não elimina a necessidade de conservar volume.
APRENDIZADO TRANSFERÍVEL
O QUE LEVAR PARA A PRÓXIMA QUESTÃO
Em problemas compostos, liste todos os recipientes que armazenam fluido.