Questão 149, caderno azul do ENEM 2024

Em uma empresa é comercializado um produto em embalagens em formato de cilindro circular reto, com raio medindo 3 cm, e altura medindo 15 cm. Essa empresa planeja comercializar o mesmo produto em embalagens em formato de cubo, com capacidade igual a 80% da capacidade da embalagem cilíndrica utilizada atualmente.

Use 3 como valor aproximado para π.

A medida da aresta da nova embalagem, em centímetro, deve ser

A) 6
B) 18
C)
D)
E)

Resolução em texto

Matérias Necessárias para a Solução da Questão:

  • Matemática (geometria espacial: volume de cilindros e cubos).

Nível da Questão: Médio.

Gabarito: Letra E.


1º Passo: Análise do Comando e Definição do Objetivo

Comando da Questão:
Calcular a medida da aresta do cubo que tem volume igual a 80% do volume do cilindro dado.

Palavras-chave:

  • “Cilindro circular reto”
  • “Capacidade: 80% do cilindro”
  • “Nova embalagem em formato cúbico”

Objetivo:
Determinar o comprimento da aresta do cubo.

Dica Geral:
⚠️ Calcule o volume do cilindro primeiro e depois relacione com o volume do cubo! Lembre-se de que o volume do cubo é dado pelo cubo da aresta.


2º Passo: Tradução e Interpretação dos Dados

  1. Cilindro:
    • Fórmula do volume:
    • Substituindo:
  2. Cubo:
    A capacidade do cubo é 80% do volume do cilindro:

Conclusão Parcial:
O volume do cubo é 324 cm³.


3º Passo: Explicação de Conceitos Necessários

  1. Volume do cubo:
    A fórmula do volume do cubo é:

    onde a é a aresta do cubo.
  2. Cálculo da aresta:
    Para encontrar a aresta a, resolvemos:

4º Passo: Análise dos Cálculos

  1. Fatorando 324
    324 | 2
    162 | 2
    81 | 3
    27 | 3
    9 | 3
    3 | 3
    1
  2. Extraindo a raiz cúbica:
    3³ x 2² x 3
  3. A aresta é:

5º Passo: Conclusão e Justificativa Final

Conclusão:
A alternativa correta é pois esse valor representa a aresta do cubo com volume 324 cm³.

Resumo Final:
A capacidade do cilindro foi calculada como 405 cm3³ , e 80% desse volume corresponde a 324 cm³, que é o volume do cubo. A aresta do cubo foi determinada como ​.

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