Matemática ENEM 2020

ENEM 2020 — Matemática — Questão 03 — Escala e Proporção (caixa de vidro do troféu)
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Um clube deseja produzir miniaturas em escala do troféu que ganhou no último campeonato. O troféu está representado na Figura 1 e é composto por uma base em formato de um paralelepípedo reto-retângulo de madeira, sobre a qual estão fixadas três hastes verticais que sustentam uma esfera de 30 cm de diâmetro, que fica centralizada sobre a base de madeira. O troféu tem 100 cm de altura, incluída sua base.

Figuras do troféu e da caixa de vidro com as medidas indicadas no enunciado
Miniatura do troféu e dimensões internas da base da caixa.

A miniatura desse troféu deverá ser instalada no interior de uma caixa de vidro, em formato de paralelepípedo reto-retângulo, cujas dimensões internas de sua base estão indicadas na Figura 2, de modo que a base do troféu seja colada na base da caixa e distante das paredes laterais da caixa de vidro em pelo menos 1 cm. Deve ainda haver uma distância de exatos 2 cm entre o topo da esfera e a tampa dessa caixa de vidro. Nessas condições deseja-se fazer a maior miniatura possível. A medida da altura, em centímetro, dessa caixa de vidro deverá ser igual a

    A) 12

    B) 14

    C) 16

    D) 18

    E) 20

Mostrar / esconder solução passo a passo
1) Escala máxima pela base Folga de 1 cm em cada lado ⇒ dimensões úteis da base: \(8-2=6\) cm e \(10-2=8\) cm. Como a base do troféu é \(50\times50\) cm (quadrada), a escala máxima é \( s=\min\!\left(\frac{6}{50},\frac{8}{50}\right)=\frac{6}{50}=0{,}12 \).
2) Altura da miniatura Altura escala na mesma razão: \( 100\cdot s = 100\cdot 0{,}12 = 12 \) cm.
3) Altura interna da caixa A base está colada ao fundo e deve existir uma folga superior de 2 cm até a tampa: \[ H_{\text{caixa}} = 12 + 2 = \boxed{14\text{ cm}}. \]
Resposta: letra B — 14 cm.
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