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ENEM 2018 Regular

Matemática · caderno azul

Questão 142 do ENEM 2018

Resolução da Métria · prof. Wanderson Barbosa · atualizada em

Esta questão em cada caderno do ENEM 2018:

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De acordo com a Lei Universal da Gravitação, proposta por Isaac Newton, a intensidade da força gravitacional F que a Terra exerce sobre um satélite em órbita circular é proporcional à massa m do satélite e inversamente proporcional ao quadrado do raio r da órbita, ou seja,

F=kmr2

No plano cartesiano, três satélites, A, B e C, estão representados, cada um, por um ponto (m;r) cujas coordenadas são, respectivamente, a massa do satélite e o raio da sua órbita em torno da Terra.

Raio (r)

Figura no plano cartesiano, na questão 142 do ENEM 2018

Com base nas posições relativas dos pontos no gráfico, deseja-se comparar as intensidades FA, FB e FC da força gravitacional que a Terra exerce sobre os satélites A, B e C, respectivamente.

As intensidades FA, FB e FC expressas no gráfico satisfazem a relação

Alternativa A: FC=FA<FB

Incorreta — Iguala FC e FA pela massa e esquece que o raio maior de C reduz a força.

16,8% do Brasil marcou esta alternativa
Alternativa B: FA=FB<FC

Incorreta — Iguala FA e FB pelo raio, ignorando a massa, e põe FC acima de FA.

23,8% do Brasil marcou esta alternativa
Alternativa C: FA<FB<FC

Incorreta — Põe FC como a maior força, mas o raio maior de C a deixa menor que FA.

17,1% do Brasil marcou esta alternativa
Alternativa D: FA<FC<FB

Incorreta — Acerta que B supera A, mas põe C acima de A, invertendo o efeito do raio.

17,9% do Brasil marcou esta alternativa
Alternativa E (correta): FC<FA<FB

Correta — C, de raio maior, tem força menor que A; B, de massa maior, tem força maior que A.

24,0% do Brasil marcou esta alternativa

No ENEM 2018

Acerto no Brasil
24,0%
Errada mais marcada
B, 23,8%
Nível na TRI
cerca de 700

Microdados do ENEM 2018 (INEP) · 3.902.487 participantes

Gabarito oficial: letra E · Ver a resolução

Sobre esta questão

Habilidade do ENEM
H20: Interpretar gráfico cartesiano que represente relações entre grandezas.

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Questões parecidas: proporcionalidade com potências em outras provas

O que você precisa saber

• F=kmr2: cresce com a massa e cai com o raio
• Ponto (m;r): massa na horizontal, raio na vertical

Ideia da questão

A questão quer ordenar as três forças a partir das posições dos pontos no gráfico. Compare os pontos com A, um de cada vez: onde só a massa muda e onde só o raio muda, lembrando que o raio divide.

Resolução passo a passo

Passo 1 Identificar o que muda

A e C estão na mesma vertical, com a mesma massa; A e B estão na mesma horizontal, com o mesmo raio. Por isso, basta comparar C e B com A.

Passo 2 Comparar A e C

Com a mesma massa, a força só depende do raio, que está no denominador. C está acima de A, então tem raio maior.

rC>rAC está acima de AkmrC2<kmrA2denominador maiorFC<FA
Atenção

O raio divide a força: raio maior dá força menor. Quem põe FC acima de FA cai nas alternativas B, C ou D.

Passo 3 Comparar A e B

Com o mesmo raio, a força é proporcional à massa. B está à direita de A, então tem massa maior.

mB>mAB está à direita de AkmBr2>kmAr2mesmo denominadorFB>FA

Conclusão

O raio maior de C dá a menor força, e a massa maior de B dá a maior. Portanto, a alternativa correta é a E.

Desafio imediato

Uma nova questão com o mesmo raciocínio, para ver se você aprendeu.

Este desafio é livre para você experimentar. Os das outras questões fazem parte do Métria PRO.

A mesma situação da questão, com outros números.

De acordo com a Lei Universal da Gravitação, proposta por Isaac Newton, a intensidade da força gravitacional F que a Terra exerce sobre um satélite em órbita circular é proporcional à massa m do satélite e inversamente proporcional ao quadrado do raio r da órbita, ou seja,

F=kmr2

No plano cartesiano, três satélites, A, B e C, estão representados, cada um, por um ponto (m;r) cujas coordenadas são, respectivamente, a massa do satélite e o raio da sua órbita em torno da Terra.

Figura da questão

Com base nas posições relativas dos pontos no gráfico, deseja-se comparar as intensidades FA, FB e FC da força gravitacional que a Terra exerce sobre os satélites A, B e C, respectivamente.

As intensidades FA, FB e FC expressas no gráfico satisfazem a relação

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