PRÁTICA COM QUESTÕES OFICIAIS
Questão 152 do ENEM 2010
Um satélite de telecomunicações, t minutos após ter atingido sua órbita, está a r quilômetros de distância do centro da Terra. Quando r assume seus valores máximo e mínimo, diz-se que o satélite atingiu o apogeu e o perigeu, respectivamente. Suponha que, para esse satélite, o valor de r em função de t seja dado por
Um cientista monitora o movimento desse satélite para controlar o seu afastamento do centro da Terra. Para isso, ele precisa calcular a soma dos valores de r, no apogeu e no perigeu, representada por S.
O cientista deveria concluir que, periodicamente, S atinge o valor de
- A12 765 km.
- B12 000 km.
- C11 730 km.
- D10 965 km.
- E5 865 km.
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Resolução comentada
O valor de r depende do cosseno, que varia entre -1 e 1. Como r é uma fração com numerador fixo, ele é máximo quando o denominador é mínimo, e mínimo quando o denominador é máximo.
-
Apogeu (r máximo): denominador mínimo, com \cos(0{,}06t) = -1:
r_{\max} = \frac{5\ 865}{1 + 0{,}15\cdot(-1)} = \frac{5\ 865}{0{,}85} = 6\ 900\ \text{km} -
Perigeu (r mínimo): denominador máximo, com \cos(0{,}06t) = 1:
r_{\min} = \frac{5\ 865}{1 + 0{,}15} = \frac{5\ 865}{1{,}15} = 5\ 100\ \text{km} -
Soma:
S = 6\ 900 + 5\ 100 = 12\ 000\ \text{km}
Conferindo as divisões: 0{,}85 \times 6\ 900 = 5\ 865 e 1{,}15 \times 5\ 100 = 5\ 865. Como o cosseno repete seus valores extremos periodicamente, S atinge esse valor periodicamente.
Alternativa B.
Por que as outras alternativas estão erradas
- Asoma 5\ 865 + 6\ 900, misturando o numerador com o apogeu, ou erra as divisões.
- Cé 2\times 5\ 865, ignorando o efeito do cosseno no denominador.
- Dresultado sem base no cálculo dos extremos, obtido por conta incorreta.
- Eé o numerador da fração, que seria r se o cosseno fosse zero.
Assunto: Ciclo trigonométrico e funções trigonométricas.
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