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ENEM 2016 PPL

Matemática · caderno azul

Questão 149 do ENEM 2016 PPL

Resolução da Métria · prof. Wanderson Barbosa · atualizada em

Esta questão em cada caderno do ENEM 2016:

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Em sua vez de jogar, um jogador precisa dar uma tacada na bola branca, de forma a acertar a bola 9 e fazê-la cair em uma das caçapas de uma mesa de bilhar. Como a bola 8 encontra-se entre a bola branca e a bola 9, esse jogador adota a estratégia de dar uma tacada na bola branca em direção a uma das laterais da mesa, de forma que, ao rebater, ela saia em uma trajetória retilínea, formando um ângulo de 90° com a trajetória da tacada, conforme ilustrado na figura.

Figura no plano cartesiano, na questão 149 do ENEM 2016 PPL

Com essa estratégia, o jogador conseguiu encaçapar a bola 9. Considere um sistema cartesiano de eixos sobre o plano da mesa, no qual o ponto de contato da bola com a mesa define sua posição nesse sistema. As coordenadas do ponto que representa a bola 9 são (3 ; 3), o centro da caçapa de destino tem coordenadas (6 ; 0) e a abscissa da bola branca é 0,5, como representados na figura.

Se a estratégia deu certo, a ordenada da posição original da bola branca era

Alternativa A: 1,3.

Incorreta — Com 1,3 a tacada até (2; 4) tem inclinação 1,8, e não 1: o ângulo de 90° não se forma.

Alternativa B: 1,5.

Incorreta — Tomou o rebote na altura da bola 9 (y = 3) e não em y = 4; 3 − 1,5 dá esse valor.

Alternativa C: 2,1.

Incorreta — Com 2,1 a inclinação até (2; 4) é cerca de 1,27, e não 1: a tacada não é perpendicular.

Alternativa D: 2,2.

Incorreta — Com 2,2 a inclinação até (2; 4) é 1,2, e não 1: a tacada não é perpendicular.

Alternativa E (correta): 2,5.

Correta — a tacada sobe com inclinação 1 até o rebote em (2; 4), partindo de x = 0,5.

Gabarito oficial: letra E · Ver a resolução

Sobre esta questão

Habilidade (classificação da Métria)
H8: Resolver situação-problema que envolva conhecimentos geométricos de espaço e forma.

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O que você precisa saber

• Inclinação da reta por dois pontos: m = Δy ÷ Δx
• Retas perpendiculares: o produto das inclinações é −1
• Equação da reta por um ponto: y − y₁ = m(x − x₁)

Ideia da questão

A questão quer a altura inicial da bola branca, sabendo que a tacada e o rebote formam 90°. Ache a reta do rebote até a caçapa, tome a inclinação perpendicular e volte da lateral até a abscissa 0,5.

Resolução passo a passo

Passo 1 Achar a inclinação do rebote

A bola 9 está em (3; 3) e a caçapa, em (6; 0). A inclinação da reta que passa por esses pontos é a variação de y dividida pela variação de x.
m1=0−36−3=−33=−1

Passo 2 Escrever a equação dessa reta

A reta passa por (3; 3) com inclinação −1.

y−3=−1⋅(x−3)y−3=−x+3distributivay=−x+6+ 3 nos dois lados

Passo 3 Achar o ponto de rebote

A figura mostra que o rebote acontece em x = 2.
y=−2+6=4
O ponto de rebote é (2; 4).

Atenção

O rebote está na altura da reta, y = 4, e não na altura da bola 9, y = 3.

Passo 4 Calcular a ordenada inicial

A tacada é perpendicular ao rebote, então m1⋅m2=−1 e a inclinação da tacada é m2=1. Ela sai da bola branca, em (0,5; y0), e chega a (2; 4).

4−y02−0,5=14−y0=1,5× 1,5 nos dois ladosy0=4−1,5=2,5

Conclusão

A bola branca partiu da altura 2,5, de onde a tacada de inclinação 1 chega ao ponto de rebote (2; 4). Portanto, a alternativa correta é a E.

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