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Matemática ENEM 2020

ENEM 2020 — Matemática — Questão 43 — Iluminação natalina em cone
📚 Banco de Questões do ENEM (Matemática) com solução

No período de fim de ano, o síndico de um condomínio resolveu colocar, em um poste, uma iluminação natalina em forma de cone, lembrando uma árvore de Natal, conforme as figuras 1 e 2.

Poste com iluminação em forma de cone; altura do ponto superior até a base 3 m; mangueiras formando 20 segmentos iguais até uma circunferência de fixação
Mangueiras ligam o topo (a 3 m do chão) a pontos de uma circunferência no solo, dividida em 20 arcos iguais.

A árvore deverá ser feita colocando-se mangueiras de iluminação, consideradas segmentos de reta de mesmo comprimento, a partir de um ponto situado a 3 m de altura no poste até um ponto de uma circunferência de fixação, no chão, de tal forma que esta fique dividida em 20 arcos iguais. O poste está fixado no ponto C (centro da circunferência) perpendicularmente ao plano do chão.

Para economizar, ele utilizará mangueiras de iluminação aproveitadas de anos anteriores, que juntas totalizaram pouco mais de 100 m de comprimento, dos quais ele decide usar exatamente 100 m e deixar o restante como reserva.

Para que ele atinja seu objetivo, o raio, em metro, da circunferência deverá ser de

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Mostrar / esconder solução passo a passo
1) Comprimento de cada mangueira As mangueiras formarão 20 segmentos iguais e serão usados \(100\ \text{m}\). Logo, o comprimento de cada segmento é \[ \frac{100}{20}=5\ \text{m}. \]
2) Modelo geométrico Cada segmento liga o topo do poste (a \(3\ \text{m}\) do chão) a um ponto da circunferência de raio \(r\). Forma-se um triângulo retângulo com:
• cateto vertical \(=3\ \text{m}\);   • cateto horizontal \(=r\);   • hipotenusa \(=5\ \text{m}\).
3) Teorema de Pitágoras \[ r^2 + 3^2 = 5^2 \;\Rightarrow\; r^2 = 25 – 9 = 16 \;\Rightarrow\; r = \boxed{4{,}00\ \text{m}}. \] Gabarito: letra A — 4,00 m.
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