Questão 171 caderno azul ENEM 2013

Na aferição de um novo semáforo, os tempos são ajustados de modo que, em cada ciclo completo (verde-amarelo- vermelho), a luz amarela permaneça acesa por 5 segundos, e o tempo em que a luz verde permaneça acesa seja igual a 2/3 do tempo em que a luz vermelha

fique acesa. A luz verde fica acesa, em cada ciclo, durante X segundos e cada ciclo dura Y segundos.

Qual é a expressão que representa a relação entre X e Y

A) 5X − 3Y + 15 = 0

B) 5X − 2Y + 10 = 0

C) 3X − 3Y + 15 = 0

D) 3X − 2Y + 15 = 0

E) 3X − 2Y + 10 = 0

🧠 Tema Geral: Equações Algébricas – Expressões com Variáveis

📚 Matérias Necessárias:

  • Álgebra (interpretação de expressões com variáveis)
  • Tradução matemática de situações cotidianas
  • Operações com frações

📈 Nível da Questão:

Fácil, pois envolve apenas modelagem de uma situação simples com equações e frações. A dificuldade pode estar em organizar as variáveis corretamente antes de montar a equação final.

✔️ GABARITO: Alternativa B


✅ PASSO 1 — Análise do Comando e Objetivo

📌 Comando Essencial:

“A luz verde fica acesa, em cada ciclo, durante X segundos e cada ciclo dura Y segundos.
Qual é a expressão que representa a relação entre X e Y?”

📌 O que está sendo pedido?
Descobrir qual é a equação que relaciona X (tempo da luz verde) com Y (tempo total do ciclo), respeitando as condições de tempo dadas para cada cor.

📌 Objetivo Cristalino:
Montar uma equação envolvendo X e Y, com base nas durações das luzes verde, amarela e vermelha, e identificar qual das alternativas expressa corretamente essa relação.

📌 Dica:
Use a ideia de somar os tempos das três luzes para obter o tempo total do ciclo (Y). Também é essencial traduzir a proporção entre os tempos da luz verde e da luz vermelha corretamente.

💬 Possíveis Armadilhas:
Muitos alunos se atrapalham ao inverter a proporção: dizem que a luz vermelha é 2/3 da verde, quando na verdade é o inverso — a verde é 2/3 da vermelha!

✔ Pergunta de Atenção:
Se a luz verde dura X segundos, como escrever o tempo da luz vermelha em função de X?


✅ PASSO 2 — Explicação de Conceitos e conteúdos Necessários

📌 1. Construindo Equações a Partir de um Texto
Sempre que uma questão traz frases como “a luz verde dura 2/3 do tempo da vermelha”, você deve escolher uma variável para um dos tempos e escrever os outros tempos com base nisso.

📌 2. Operações com Frações
Quando temos uma equação com frações (como 2/3 de algo), vale lembrar:

  • “2/3 do tempo da vermelha” = (2/3) × tempo da vermelha
  • Para inverter isso e escrever o tempo da vermelha em função da verde, usamos:
    • Verde=2/3 × Vermelha ⇒ Vermelha = 3/2×Verde

📌 3. Montar a Equação do Tempo Total
Sabemos que o tempo total de um ciclo (Y) é a soma do tempo de cada cor:

  • Y= verde + amarela + vermelha

Basta expressar tudo em função de X e Y para resolver.


✅ PASSO 3 — Tradução e Interpretação do Texto

Do enunciado, temos as seguintes informações:

  • A luz amarela dura 5 segundos
  • A luz verde dura X segundos
  • A luz verde dura 2/3 do tempo da vermelha, então:

X=2/3 ⋅ vermelha ⇒ vermelha = 3/2.X

  • O tempo total do ciclo é Y segundos

🧩 Então o tempo total Y é:

  • Y = verde + vermelha + amarela = X+3/2 . X+5

Agora vamos desenvolver isso com calma no próximo passo.


✅ PASSO 4 — Desenvolvimento de Raciocínio

👉 Vamos montar a equação passo a passo:

Etapa 1: Montar a expressão de Y

  • Y=X+3/2X+5

Somando os termos com X:

  • Y= (1+3/2) X + 5 = 5/2X + 5

Etapa 2: Passar todos os termos para um lado da equação

Queremos escrever a equação no formato zero = …, então:

  • 5/2.X + 5 − Y = 0

Etapa 3: Eliminar fração (multiplicar todos os termos por 2)

2⋅(5/2.X + 5 − Y) = 0 ⇒ 5X + 10 − 2Y = 0

Etapa 4: Reorganizar os termos

  • 5X−2Y+10=0

🟩 Essa é a expressão pedida!


✅ PASSO 5 — Análise das Alternativas

Vamos testar cada alternativa até encontrar a correta:

🔹 Letra A:
5X−3Y+15=0
→ Se fosse correto, o termo com Y teria que ser –2Y, não –3Y ❌

🔹 Letra B:
5X−2Y+10=0
→ EXATAMENTE a equação que chegamos ✅

🔹 Letra C:
3X−3Y+15=0
→ Coeficientes estão errados ❌

🔹 Letra D:
3X−2Y+15=0
→ Teria que ter 5X e +10 ❌

🔹 Letra E:
3X−2Y+10=0
→ Coeficiente de X incorreto ❌


✅ PASSO 6 — Conclusão e Justificativa Final

Ao traduzirmos corretamente a proporção entre os tempos das luzes e somarmos tudo, vimos que o tempo total do ciclo é dado por:

  • Y= X + 3/2X + 5 ⇒ 5X − 2Y + 10 = 0

Assim, a única alternativa que representa corretamente a relação entre X e Y é a:

✅ Letra B

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