PRÁTICA COM QUESTÕES OFICIAIS
Questão 175 do ENEM 2024
Uma indústria faz uma parceria com uma distribuidora de sucos para lançar no mercado dois tipos de embalagens. Para a fabricação dessas embalagens, a indústria dispõe de folhas de alumínio retangulares, de dimensões 10 cm por 20 cm. Cada uma dessas folhas é utilizada para formar a superfície lateral da embalagem, em formato de cilindro circular reto, que posteriormente recebe fundo e tampa circulares. A figura ilustra, dependendo de qual das duas extensões será utilizada como altura, as duas opções para formar a possível embalagem.

Dentre essas duas embalagens, a de maior capacidade apresentará volume, em centímetro cúbico, igual a
- A4\,000\ \pi
- B2\,000\ \pi
- C\dfrac{4\,000}{\pi}
- D\dfrac{1\,000}{\pi}
- E\dfrac{500}{\pi}
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Resolução comentada
A superfície lateral de um cilindro é um retângulo: um lado vira a altura h e o outro vira o comprimento da circunferência da base, 2\pi r. O volume é V = \pi r^2 h.
Embalagem 1: altura h = 20 cm e circunferência 2\pi r = 10.
- r = \dfrac{10}{2\pi} = \dfrac{5}{\pi} cm
- V_1 = \pi \cdot \left(\dfrac{5}{\pi}\right)^2 \cdot 20 = \pi \cdot \dfrac{25}{\pi^2} \cdot 20 = \dfrac{500}{\pi}
Embalagem 2: altura h = 10 cm e circunferência 2\pi r = 20.
- r = \dfrac{20}{2\pi} = \dfrac{10}{\pi} cm
- V_2 = \pi \cdot \left(\dfrac{10}{\pi}\right)^2 \cdot 10 = \pi \cdot \dfrac{100}{\pi^2} \cdot 10 = \dfrac{1\,000}{\pi}
Como \dfrac{1\,000}{\pi} > \dfrac{500}{\pi}, a de maior capacidade é a Embalagem 2, com volume \dfrac{1\,000}{\pi}\ \text{cm}^3. Isso faz sentido: como V = \dfrac{C^2 h}{4\pi}, com C elevado ao quadrado, vale mais usar o lado maior como circunferência.
Alternativa D.
Pegadinha: A alternativa E é o volume da Embalagem 1 (altura 20 cm), que engana quem acha que o cilindro mais alto tem mais volume.
Por que as outras alternativas estão erradas
- Atrata as dimensões da folha como raio e altura, ignorando que o lado da base é o comprimento da circunferência.
- Busa raio incorreto (por exemplo r=10) sem relacionar 2\pi r ao lado da folha, e multiplica por \pi em vez de dividir.
- Cerra a conta do raio ao elevar ao quadrado, chegando a 4\,000/\pi, valor muito acima do correto.
- Eé o volume da Embalagem 1, que é a menor, não a de maior capacidade.
Assuntos: Cilindro, Círculo: comprimento, arcos e áreas.
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