PRÁTICA COM QUESTÕES OFICIAIS
Questão 7 (Nível 3) da OBMEP 2013
Gabriel passou com seu triciclo sobre uma faixa de tinta fresca pintada no chão. O diâmetro da roda dianteira do triciclo é 50\text{ cm} e o das rodas traseiras é 20\text{ cm}. Qual das alternativas a seguir melhor representa as marcas deixadas no chão após a passagem do triciclo?

- A

- B

- C

- D

- E

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Resolução comentada
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Cada roda recebe tinta no ponto em que toca a faixa. Esse mesmo ponto só volta a encostar no chão depois de uma volta completa. Por isso, a distância entre duas marcas consecutivas é o comprimento da circunferência da roda, dado por C=\pi d.
Para as rodas traseiras, de diâmetro 20\ \text{cm}:
Para a roda dianteira, de diâmetro 50\ \text{cm}:
Assim, as duas fileiras externas têm marcas alinhadas e mais próximas. A fileira central, produzida pela roda dianteira, tem espaçamento \frac{50\pi}{20\pi}=2{,}5 vezes maior.
Também precisamos conferir onde aparece a primeira marca após a faixa. As marcas traseiras ficam às distâncias 20\pi, 40\pi, 60\pi, 80\pi, 100\pi, … da faixa. Já as dianteiras ficam a 50\pi, 100\pi, …
Portanto, a primeira marca central fica entre a segunda e a terceira marcas externas, e a segunda fica alinhada à quinta marca externa. Esse é exatamente o desenho apresentado em D.
Alternativa D.
Pegadinha: A alternativa B engana porque respeita a razão entre os espaçamentos, mas posiciona incorretamente a primeira marca central em relação à faixa de tinta.
Por que as outras alternativas estão erradas
- AMostra espaçamentos iguais nas três fileiras, embora os diâmetros das rodas sejam diferentes.
- BAcerta o espaçamento central, mas coloca a primeira marca dianteira antes da segunda marca traseira.
- CMostra o espaçamento central como o dobro do externo, quando deveria ser 2,5 vezes maior.
- EInverte as fileiras: a roda dianteira maior deve produzir marcas mais espaçadas, não mais próximas.
Assunto: Círculo: comprimento, arcos e áreas.
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Fonte: OBMEP 2013 · Nível 3. Prova oficial ↗