Matemática ENEM 2024 – Encontro entre dois ônibus monitorado por câmeras

Questão 13 – Encontro entre dois ônibus monitorado por câmeras

Questão 13

Um aeroporto disponibiliza o serviço de transporte gratuito entre seus dois terminais utilizando os ônibus A e B, que partem simultaneamente, de hora em hora, de terminais diferentes.

A distância entre os terminais é de 9000 metros, e o percurso total dos ônibus, de um terminal ao outro, é monitorado por um sistema de cinco câmeras que cobrem diferentes partes do trecho, conforme o esquema:

Câmeras no percurso entre dois terminais

O alcance de cada uma das cinco câmeras é:

  • câmera I: \( \frac{1}{5} \) do percurso
  • câmera II: \( \frac{3}{10} \) do percurso
  • câmera III: \( \frac{1}{10} \) do percurso
  • câmera IV: \( \frac{1}{10} \) do percurso
  • câmera V: \( \frac{3}{10} \) do percurso

No mesmo instante:

  • Ônibus A parte do Terminal 1 a 250 m/min
  • Ônibus B parte do Terminal 2 a 150 m/min

Qual câmera registra o momento em que os ônibus A e B se encontram?

  • A) I
  • B) II
  • C) III
  • D) IV
  • E) V

Ver Solução

1. Distância total entre os terminais: \( 9000 \, \text{m} \)

Os ônibus partem de lados opostos e caminham um em direção ao outro. Quando se encontram, a soma das distâncias percorridas por ambos será 9000 metros.

2. Velocidades:

  • A: 250 m/min
  • B: 150 m/min

Soma das velocidades: \( 250 + 150 = 400 \, \text{m/min} \)

Tempo até o encontro:

\[ t = \frac{9000}{400} = 22{,}5 \, \text{min} \]

3. Distância que cada um percorre nesse tempo:

  • A: \( 250 \cdot 22{,}5 = 5625 \, \text{m} \)
  • B: \( 150 \cdot 22{,}5 = 3375 \, \text{m} \)

4. Qual câmera cobre a posição 5625 m a partir do Terminal 1?

Vamos dividir o percurso com base nas frações indicadas:

  • Câmera I: até \( \frac{1}{5} \cdot 9000 = 1800 \, \text{m} \)
  • Câmera II: \( 1800 \) até \( 1800 + \frac{3}{10} \cdot 9000 = 1800 + 2700 = 4500 \, \text{m} \)
  • Câmera III: \( 4500 \) até \( 4500 + 900 = 5400 \, \text{m} \)
  • Câmera IV: \( 5400 \) até \( 5400 + 900 = 6300 \, \text{m} \)
  • Câmera V: \( 6300 \) até 9000 m

Como 5625 m está entre 5400 m e 6300 m, o encontro acontece sob a Câmera IV.

Resposta correta: alternativa D

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