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Razões e Proporções Números Diretamente e Inversamente Proporcionais 1 Exerćıcios Introdutórios Exerćıcio 1. Numa festa há 518 pessoas. Sabe-se que para cada 6 homens há 8 mulheres. a) Quantas mulheres há na festa? b) Quantos homens há na festa? Exerćıcio 2. Uma máquina X pode terminar um trabalho em 30 horas. O mesmo seria feito pela máquina Y em 35 ho- ras. Se X trabalha apenas 18 horas e depois quebra, devendo o restante do trabalho ser feito por Y, quantas horas ficará Y trabalhando para cumprir o feito? Exerćıcio 3. Uma torneira pode encher um tanque em 9 horas e outra pode fazer o mesmo serviço em 12 horas. Po- demos juntar a essas duas torneiras uma terceira, todas tra- balhando ao mesmo tempo, e o tanque ficará cheio em 4. Qual o tempo que a terceira levaria trabalhando sozinho para encher todo o tanque? Exerćıcio 4. Cinco torneiras idênticas enchem um tanque em 144 minutos. a) Quantas dessas torneiras são necessárias para encher o tanque em uma hora e meia? b) Houve problemas com n torneiras, elas não poderão mais ser usadas, e assim o tempo para se encher o tanque com todas as demais em pleno funcionamento mudou para 360 minutos. Qual o valor de m? Exerćıcio 5. Rodrigo e Júnior trabalham carregando ca- minhões. Para carregar um caminhão, Rodrigo leva 20 minu- tos. Juntos, conseguem fazê-lo em 15 minutos. Em quanto tempo Júnior, sozinho, é capaz de carregar um caminhão? Exerćıcio 6. Arnaldo, Bráulio e Carlos participarão de uma corrida de rua. Depois de algumas semanas, eles estavam discutindo suas estratégias. Arnaldo corre a primeira metade da distância total da corrida a 9km/h e a segunda metade a 11km/h. Já Bráulio corre um terço da distância a 9km/h, o segundo terço a 10km/h e, por fim, o último terço a 11km/h. Carlos usa uma estratégia diferente dos dois primeiros, ele corre metade do seu tempo total de corrida a 9km/h e a metade final do tempo a 11km/h. Determine a ordem entre os tempos totais de Arnaldo, Bráulio e Carlos de chegada ao final da corrida. Exerćıcio 7. Uma empresa de impressões digitais tem uma copiadora A que imprime 500 páginas em oito minutos. O dono da empresa decide comprar outra máquina copiadora B mais moderna e observa que as duas máquinas trabalhando juntas imprimem 500 páginas em dois minutos. Em quanto tempo a máquina B imprime 500 páginas? 2 Exerćıcios de Fixação Exerćıcio 8. Sabe-se que a distância real, em linha reta, de Recife para Vitória de Santo Antão é igual a 45 quilômetros. Um estudante do IFPE, ao analisar um mapa, constatou com sua régua que a distância entre essas duas cidades era de 5 centı́metros. De acordo com o texto, qual a escala do mapa observado pelo estudante? Exerćıcio 9. Numa fazenda há 5 cavalos que consomem 300 kg de ração em 6 dias. Suponha que todos eles consomem por dia a mesma quantidade de ração. Com apenas 240 kg de ração, 12 cavalos iguais aos dessa fazenda seriam alimentados durante quantos dias? Exerćıcio 10. Duas velas homogêneas e de comprimen- tos iguais são acesas simultaneamente. A primeira tem um tempo de queima de 4 horas e a segunda de 6 horas. Após certo tempo, ambas foram apagadas ao mesmo tempo. Observou-se que o resto de uma tinha o dobro do resto da outra. Por quanto tempo ficaram acesas ? Exerćıcio 11. Uma biblioteca precisa encadernar alguns li- vros. Uma oficina pode encadernar estes livros em 30 dias, outra em 45 dias. Em quantos dias estas oficinas podem cumprir a tarefa se trabalharam ao mesmo tempo? Exerćıcio 12. Um pequeno barco a vela, com 7 tripulantes, deve atravessar o oceano em 42 dias. Seu suprimento de água potável permite a cada pessoa dispor de 3, 5 litros de água por dia (e é o que os tripulantes fazem). Após 12 dias de viagem, o barco encontra 3 náufragos numa jangada e os acolhe. Pergunta-se: a) Quantos litros de água por dia caberão agora a cada pes- soa se a viagem prosseguir como antes? b) Se os 10 ocupantes de agora continuarem consumindo 3, 5 litros de água cada um, em quantos dias, no máximo, será necessário encontrar uma ilha onde haja água? Exerćıcio 13. Um dos grandes problemas enfrentados nas rodovias brasileiras é o excesso de carga transportada pelos caminhões. Dimensionado para o tráfego dentro dos limites legais de carga, o piso das estradas se deteriora com o peso excessivo dos caminhões. Além disso, o excesso de carga interfere na capacidade de frenagem e no funcionamento da suspensão do veı́culo, causas frequentes de acidentes. Ciente dessa responsabilidade e com base na experiência adquirida com pesagens, um caminhoneiro sabe que seu caminhão pode carregar, no máximo, 1500 telhas ou 1200 tijolos. Consi- derando esse caminhão carregado com 900 telhas, quantos tijolos, no máximo, podem ser acrescentados à carga de modo a não ultrapassar a carga máxima do caminhão? Exerćıcio 14. Um automóvel pode andar, sem se abastecer e consumo constante, durante 360 minutos. Tendo saı́do com um furo no tanque de combustı́vel, que escoa uma quanti- dade de combustı́vel numa vazão constante, ele andou apenas 144 minutos. Qual a fração da quantidade de combustı́vel que escoaria caso ficasse 15 minutos parado? http://matematica.obmep.org.br/ 1 matematica@obmep.org.br 3 Exerćıcios de Aprofundamento e de Exames Exerćıcio 15. Em uma padaria, 10 litros de uma mistura de café com leite, em quantidades iguais, é vendida no café da manhã. Para obter um teor de 4 5 de café e 1 5 de leite, quantos litros de qual lı́quido deve-se acrescentar aos 10 litros da mistura? Exerćıcio 16. Um grupo de pessoas foi dividido em duas metades. Na primeira metade, a razão do número de homens para o mulheres é de 1 para 2, na segunda metade, a razão do número de mulheres para o de homens é de 2 para 3. No grupo todo, qual a razão do número de mulheres para o de homens? Exerćıcio 17. Três carros partem de uma cidade A ao mesmo tempo e percorrem um caminho fechado composto por três segmentos de reta AB, BC e CA. As velocidades do primeiro carro sobre esses segmentos são 12, 10 e 15 quilômetros por hora, respectivamente. As velocidades do segundo carro são 15, 15 e 10 quilômetros por hora, respec- tivamente. Finalmente, as velocidades do terceiro carro são 10, 20 e 12 quilômetros por hora, respectivamente. Encontre o valor do ângulo ∠ABC, sabendo que todos os três carros terminam na cidade A ao mesmo tempo. Exerćıcio 18. Dois recipientes, R1 e R2, contêm a mesma quantidade de misturas de álcool e água, nas respectivas proporções: 3 : 5, em R1 e 2 : 3 em R2. Juntando-se em um terceiro recipiente os conteúdos de R1 e R2, qual a proporção de álcool e água nesta mistura? Exerćıcio 19. Usando uma balança de dois pratos, verifica- mos que 4 abacates pesam o mesmo que 9 bananas e que 3 bananas pesam o mesmo que 2 laranjas. Se colocarmos 9 laranjas num prato da balança, quantos abacates deveremos colocar no outro prato, para equilibrar a balança? Exerćıcio 20. Rosa resolveu distribuir R$250, 00 para seus sobrinhos, dando a mesma quantia inteira (sem centavos) para cada um e percebeu que sobrariam R$10, 00. Então, ela pensou em diminuir em R$1, 00 a quantia de cada um e descobriu que sobrariam R$22, 00. Por fim, ela resolveu distribuir apenas R$240, 00. Quanto ganhou cada sobrinho? http://matematica.obmep.org.br/ 2 matematica@obmep.org.br Razões e Proporções Propriedades de Proporções 1 Exerćıcios Introdutórios Exerćıcio 1. A primeira fase da Olimpı́ada de Ma- temática contou com a participação de 520 mil alunos. Os organizadores determinaram que a proporção entre aprovados e reprovados fosse de 3 para 7. Quantos estudantes passarão para a próxima fase da Olimpı́ada? Exerćıcio 2. Uma receita para fazer um bolo grande leva 8 ovos e 6 xı́caras de açúcar. Sem essas quantidades o bolo não fica pronto no tamanho adequado. a) Se quisermos mudar a quantidade de bolos desse tipo feitos, as quantidades de ovos e xı́caras serãoalteradas de modo proporcional? Caso sim, defina o tipo (direto ou inverso) de proporção. b) Se quisermos fazer quatro bolos grandes, quantos ovos e quantas xı́caras de açúcar serão necessários? c) Se quisermos fazer a mesma receita reduzindo o tamanho do bolo e usando apenas 3 ovos, qual a quantidade correta de açúcar? Exerćıcio 3. Uma indústria de bebidas criou um brinde para seus clientes com a forma exata da garrafa de um de seus produtos, mas com medidas reduzidas a 20% das originais. a) Que tipo de proporcionalidade direta existe nesse problema: linear, superficial ou volumétrica? b) Se em cada garrafinha brinde cabem 7 ml de bebida, qual a capacidade da garrafa original? Exerćıcio 4. A soma das notas obtidas por Fausto nas provas A, B e C de anatomia é igual a 170 pontos, sendo a diferença entre a maior e a menor nota igual a 50 pontos. Sabe-se que as notas são distintas, expressas em múltiplos de 10, e que nenhuma delas foi zero. Para a obtenção da média final, a menor nota pode ser elimi- nada e a nota final é o resultado da divisão do dobro da maior nota somado com a outra nota e divido por três. Nessas condições, qual a média final de Fausto nessa disciplina? Exerćıcio 5. Semanalmente, o apresentador de um programa televisivo reparte uma mesma quantia em dinheiro igualmente entre os vencedores de um con- curso. Na semana passada, cada um dos 15 vencedores recebeu R$ 720, 00. Nesta semana, houve 24 vencedores; portanto, qual a quantia, em reais, recebida por cada um deles? 2 Exerćıcios de Fixação Exerćıcio 6. Em uma corrida de táxi, é cobrado um valor inicial fixo, chamado de bandeirada, mais uma quantia proporcional aos quilômetros percorridos. Se por uma corrida de 8 km paga-se R$ 28, 50 e por uma corrida de 5 km paga-se R$ 19, 50, então: a) quais as grandesas diretamente proporcionais nessa situação problema? b) qual o valor da bandeirada? Exerćıcio 7. A proporção entre as medalhas de ouro, prata e bronze de um atleta é 3 : 4 : 7, respectivamente. Quantas medalhas de ouro, prata e bronze espera-se que esse atleta obtenha em 70 jogos, se essa proporção se mantiver e ele conquistar medalhas em todos os jogos? Exerćıcio 8. A fábrica do Sr. Eusébio possui 12 máquinas, de mesmo tipo e capacidade, que usualmente executam determinada tarefa em 16 dias, funcionando 6 horas por dia. Como quatro dessas máquinas ficaram inutilizadas, as restantes passaram a ser colocadas em funcionamento 8 horas por dia. Nessas condições: a) o tempo (em dias) é direta ou inversamente proporci- onal à quantidade de máquinas para se realizar um determinado trabalho? b) o tempo (em horas) é direta ou inversamente pro- porcional à quantidade de máquinas para se realizar um determinado trabalho? c) em quanto tempo a mesma tarefa será executada? Exerćıcio 9. A razão entre a idade de Pedro e a de seu pai é igual a 2 9 . Se a soma das duas idades é igual a 55 anos, então qual a idade de Pedro? Exerćıcio 10. A maquete de um barco foi feita na es- cala linear para comprimentos de 1:50. A maquete foi feita com o mesmo material com que será construı́do o barco. Se a massa da maquete é de 800 gramas, então qual a massa do barco, em toneladas? Exerćıcio 11. A Dra. Judith sempre atende, no seu consultório, o mesmo número de pacientes a cada turno de quatro horas de trabalho. Ela percebeu que, gastando em média vinte e cinco minutos para atender cada paci- ente, sempre trabalhava 1 hora além do seu expediente. Para que ela atenda o mesmo número de pacientes e cumpra exatamente o horário previsto para cada turno, o atendimento por cada paciente deve durar, em média, quantos minutos? http://matematica.obmep.org.br/ 1 matematica@obmep.org.br 3 Exerćıcios de Aprofundamento e de Exames Exerćıcio 12. Considere 3 trabalhadores. O segundo e o terceiro, juntos, podem completar um trabalho em 12 dias. O primeiro e o terceiro, juntos, podem fazer o mesmo trabalho em 10 dias, enquanto que o primeiro e o segundo, juntos, podem fazê-lo em 15 dias. Em quantos dias, os três juntos podem fazer o mesmo trabalho? Exerćıcio 13. Em determinada fase do desenvolvi- mento de uma criança existe, entre ela e seu pai, uma semelhança matemática, entre várias grandezas como altura, comprimento das pernas e massa corpórea (que corresponde matematicamente ao volume de um corpo). Sabendo que as alturas do pai e da criança são, res- pectivamente, 1, 80 m e 1, 38 m e que o pai tem 75 kg de massa corpórea, qual o valor que pode-se concluir aproximadamente para a massa corpórea dessa criança, em kg? http://matematica.obmep.org.br/ 2 matematica@obmep.org.br Razões e Proporções Proporção e Conceitos Relacionados 1 Exerćıcios Introdutórios Exerćıcio 1. Dados os números reais a, b, c e d. Dizemos que eles são diretamente proporcionais se a b = c d , com b e d não nulos e lê-se a está para b assim como c está para d. Verifique se os números abaixo, na ordem dada, são diretamente proporcio- nais. a) (2, 4, 3, 6). b) (2, 15, 3, 60). c) (4, 20, 15, 75). Exerćıcio 2. Dados os números reais a, b, c e d. Dizemos que eles são inversamente proporcionais se a 1 b = c 1 d , ou seja, se ab = cd, com b e d não nulos. Verifique se os números abaixo, na ordem dada, são inversa- mente proporcionais. a) (8, 5, 1, 40). b) (15, 2, 3, 10). c) (1, 20, 2, 40). Exerćıcio 3. Prove que se a b = c d e b + d 6= 0, então a b = c d = a + c b + d . Exerćıcio 4. Dividir um valor n em partes a e b diretamente proporcionais a x e y é o mesmo que resolver o sistemaa + b = n a x = b y = a + b x + y = n x + y a) Divida o número 400 em partes diretamente proporcionais aos números 3, 7. b) Divida o número 180 em partes diretamente proporcionais aos números 2, 3 e 4. Exerćıcio 5. Dividir um valor n em partes a e b inversa- mente proporcionais a x e y é mesmo que resolver o sistema a + b = n a 1 x = b 1 y = a + b 1 x + 1 y = n x+y xy a) Divida o número 120 em partes inversamente proporcio- nais a 2 e 4. b) Divida o número 72 em parcelas inversamente proporcio- nais a 3, 4 e 6. 2 Exerćıcios de Fixação Exerćıcio 6. Em uma padaria, 10 litros de uma mistura de café com leite, em quantidades iguais, é vendida no café da manhã. Para obter um teor de 4 5 de café e 1 5 de leite, quantos litros de cada um desses dois lı́quidos deve-se acrescentar aos 10 litros da mistura? Exerćıcio 7. Duas velas homogêneas e de comprimentos iguais são acesas simultaneamente. A primeira tem um tempo de queima de 4 horas e a segunda de 6 horas. Após certo tempo, ambas foram apagadas ao mesmo tempo. Observou-se que o resto de uma tinha o dobro do resto da outra. Por quanto tempo ficaram acesas ? Exerćıcio 8. Uma empresa de impressões digitais tem uma copiadora A que imprime 500 páginas em oito minutos. O dono da empresa decide comprar outra máquina copiadora B mais moderna e observa que as duas máquinas trabalhando juntas imprimem 500 páginas em dois minutos. Em quanto tempo a máquina B imprime 500 páginas? Exerćıcio 9. Se um pacote de biscoito contém 10 biscoitos e pesa 95 gramas, e se 15 gramas de biscoito correspondem a 90 calorias, quantas calorias tem cada biscoito? Exerćıcio 10. A distância entre as cidades mineiras de Belo Horizonte e Montes Claros, em um mapa representado em escala 1 : 7000000, é de 6, 5 cm. Qual a distância real entre essas duas cidades? Exerćıcio 11. Uma composição ferroviária usada para o transporte de mercadorias faz o percurso entre duas cidades, distantes 72 km uma da outra, em um intervalo de tempo de 2 h. A locomotiva, que mede 20 m de comprimento, puxa um comboio formado por N vagões de 15 m de comprimento cada um. Sabe-se que no meio do caminho entre as duas cidades existe uma ponte de 490 m de comprimento e que a composição leva 1 min para atravessá-la completamente. Nesse sentido, qual o número N de vagões que formam a composição? Exerćıcio 12. Um automóvelpode andar, sem abasteci- mento e mantendo consumo constante, durante 360 minutos. Tendo saı́do com um furo no tanque de combustı́vel, que escoa combustı́vel numa vazão constante, ele andou apenas 144 minutos. Qual a fração da quantidade de combustı́vel que escoaria caso ficasse 15 minutos parado? Exerćıcio 13. Uma pessoa com 80 kg de massa corporal iniciou um tratamento médico para redução dessa massa e, no 15◦ dia do tratamento, já havia reduzido 3 kg. Supondo que a redução diária de massa seja sempre a mesma, qual o número de dias necessários, a partir do inı́cio do tratamento, para que essa pessoa atinja 65 kg? Exerćıcio 14. Gabriela e Jonas moram na mesma casa e estudam na mesma escola. Jonas vai de casa à escola em 30 minutos e Gabriela em 40 minutos. Se Gabriela saiu de casa 5 minutos mais cedo, quantos minutos Jonas levará para alcançá-la, considerando que as velocidades de ambos são constantes? http://matematica.obmep.org.br/ 1 matematica@obmep.org.br 3 Exerćıcios de Aprofundamento e de Exames Exerćıcio 15. Dois recipientes, R1 e R2, contêm a mesma quantidade de misturas de álcool e água, nas respectivas proporções: 3 : 5, em R1 e 2 : 3 em R2. Juntando-se em um terceiro recipiente os conteúdos de R1 e R2, qual a proporção de álcool e água nesta mistura? Exerćıcio 16. Sueli colocou 40 mL de café em uma xı́cara vazia de 80 mL, e 40 mL de leite em outra xı́cara vazia de mesmo tamanho. Em seguida, Sueli transferiu metade do conteúdo da primeira xı́cara para a segunda e, depois de misturar bem, transferiu metade do novo conteúdo da segunda xı́cara de volta para a primeira. Do conteúdo final da primeira xı́cara, a fração correspondente ao leite é Exerćıcio 17. Na cidade, um automóvel consome 1 litro de gasolina a cada 10 km percorridos. Já na estrada, o mesmo veı́culo consome 1 litro de gasolina a cada 18 km percorridos. Uma pessoa pretende utilizar esse carro para fazer uma viagem em que 25% do percurso será na cidade e o restante será na estrada. Nessa viagem, qual será a distância média percorrida com um 1 litro de gasolina? Exerćıcio 18. O reservatório de água de uma certa cidade está com o nı́vel abaixo do recomendado, tendo disponı́vel apenas 125000 L. Dessa forma, a água que ainda resta deve passar por um tratamento quı́mico mais intensivo para que possa ser consumida. Para isso, deve ser misturado cloro numa razão de 3 g para 12 litros de água. Qual a quanti- dade de cloro necessária para tratar toda água disponı́vel no reservatório? Exerćıcio 19. Em uma corrida de táxi, é cobrado um valor inicial fixo, chamado de bandeirada, mais uma quantia pro- porcional aos quilômetros percorridos. Se por uma corrida de 8 km paga-se R$ 28, 50 e por uma corrida de 5 km paga-se R$ 19, 50, então qual o valor da bandeirada? http://matematica.obmep.org.br/ 2 matematica@obmep.org.br Razões e Proporções Regra de 3 Simples e Composta 1 Exerćıcios Introdutórios Exerćıcio 1. Um atleta dá 6 volta numa pista, mantendo velocidade constante, em 24 minutos. Quantas voltas ele dará em duas horas? Exerćıcio 2. O Parque Eólico de Osório é uma usina de produção de energia eólica na cidade de Osório, no Rio Grande do Sul, com 150 aerogeradores de 2 Megawatts (MW) cada. Se forem instalados mais 40 aerogeradores de mesma potência, qual será o novo total de Megawatts do Parque? Exerćıcio 3. Dez pessoas realizam um trabalho em 15 dias. Qual o número de dias em que seis pessoas, com igual força de trabalho, fariam o mesmo trabalho? Exerćıcio 4. Duas torneiras jogam água em um reservatório, uma na razão de 1 m3 por hora e a outra na razão de 1 m3 a cada 6 horas. Se o reservatório tem 14 m3, em quantas horas ele estará cheio? Exerćıcio 5. Na travessia Rio-Niterói há barcas com viagens que duram 20 minutos e aerobarcos com travessias de 15 minutos. Qual o horário do encontro entre a barca que sai às 10 h e o aerobarco das 10 : 04h, ambos partindo do Rio? Exerćıcio 6. Um automóvel, modelo flex, consome 34 litros de gasolina para percorrer 374 km. Quando se opta pelo uso do álcool, o automóvel consome 37 litros deste com- bustı́vel para percorrer 259 km. Suponha que um litro de gasolina custe R$ 2, 20. Qual deve ser o preço do litro do álcool para que o custo do quilômetro rodado por esse au- tomóvel, usando somente gasolina ou somente álcool como combustı́vel, seja o mesmo? Exerćıcio 7. José e Pedro decidiram fazer uma viagem de férias para o litoral brasileiro. José, que já havia feito este percurso, afirmou que rodando uma média de 8 horas por dia a uma velocidade média de 60 km/h, tinha levado 6 dias para completá-lo. Pedro comprometeu-se a dirigir 9 horas por dia à velocidade média de 80 km/h. Considerando que Pedro vá dirigindo, qual a quantidade de dias, que levarão para completar o percurso da viagem? Exerćıcio 8. Empregando 3 equipes, consegue-se construir 5 km de estrada em 7 dias, trabalhando 8 horas por dia. Usando 4 equipes, durante 10 dias, mas trabalhando apenas 6 horas por dia, quantos km de estrada serão construı́dos? Exerćıcio 9. Dois tanques, em forma de blocos retangulares, têm o mesmo volume. O primeiro tem 1, 2 m de profundi- dade e sua tampa mede 18 metros quadrados. O segundo tem 2 metros de profundidade. Qual deve ser a medida da tampa para cobri-lo? 2 Exerćıcios de Fixação Exerćıcio 10. Um muro de 12 metros foi construı́do utili- zando 2160 tijolos. Caso queira construir um muro de 30 metros nas mesmas condições do anterior, quantos tijolos serão necessários? Exerćıcio 11. Após o término do vestibular, uma equipe de 10 professores gastou 24 dias para corrigir as provas. Considerando a mesma proporção, quantos dias levarão 30 professores para corrigir as provas? Exerćıcio 12. Um acidente num navio deixou cinco náufragos à deriva, com comida suficiente para alimentá- los por 18 dias. Dois deles resolveram saltar e tentar chegar em terra nadando. Com dois náufragos a menos, qual será a duração dos alimentos? Exerćıcio 13. Uma empresa tem 750 funcionários e com- prou marmitas individuais congeladas suficientes para o almoço deles durante 25 dias. Se essa empresa tivesse mais 500 empregados, a quantidade de marmitas já adquiridas seria suficiente para quantos dias? Exerćıcio 14. Um pintor utilizou 18 litros de tinta para pin- tar 60 m2. Quantos litros de tinta serão necessários para pintar 450 m2, da mesma forma como foram pintados os 60 m2? Exerćıcio 15. Um galpão pode ser construı́do em 48 dias por 7 pedreiros que trabalham num certo ritmo. Como ele deve ser construı́do em 2 semanas, no mesmo ritmo de traba- lho, quantos pedreiros serão necessários? Exerćıcio 16. Em uma disputa de tiro, uma catapulta, ope- rando durante 6 baterias de 15 minutos cada, lança 300 pe- dras. Quantas pedras lançará em 10 baterias de 12 minutos cada? Exerćıcio 17. Para armar um circo, 50 homens levam 2 dias, trabalhando 9 horas por dia. Com a dispensa de 20 homens, em quantos dias o circo será armando, trabalhando-se 10 horas por dia? Exerćıcio 18. Uma montadora recebeu a encomenda de 40 carros. A montadora trabalhou durante 5 dias, utilizando 6 robôs, de mesmo rendimento, que trabalham 8 horas por dia para atender esta encomenda. Uma outra encomenda foi feita, para montar 60 carros, mas um dos robôs apresentou defeito e não pôde começar esse trabalho. Para atender o segundo pedido, foi preciso trabalhar 12 horas por dia. Qual o número de dias de trabalho na fábrica foram necessários para cumprir os dois pedidos? Exerćıcio 19. Uma mãe recorreu à bula para verificar a do- sagem de um remédio que precisava dar a seu filho. Na bula, recomendava-se a seguinte dosagem: 5 gotas para cada 2 kg de massa corporal a cada 8 horas. Se a mãe ministrou corretamente 30 gotas do remédio a seu filho a cada 8 horas, então qual a massa corporal dele? http://matematica.obmep.org.br/ 1 matematica@obmep.org.br 3 Exerćıcios de Aprofundamentoe de Exames Exerćıcio 20. Se x homens fazem x embrulhos em x segun- dos. Em quantos segundos y homens farão y embrulhos? Exerćıcio 21. Quando você entra em um restaurante para comer pizza espera pagar uma quantia proporcional a quan- tidade de pizza consumida. Se uma pizza com 20 cm de diâmetro custa R$ 3, 60, quanto você espera pagar por outra do mesmo sabor e com 30 cm de diâmetro? Exerćıcio 22. Um fazendeiro possui ração suficiente para alimentar suas 16 vacas durante 62 dias. Após 14 dias, ele vendeu 4 vacas. Passando mais 15 dias ele comprou 9 vacas. Depois desta última compra, por quantos dias a reserva de ração foi suficiente para alimentar as vacas? Exerćıcio 23. Em Tumbólia, um quilograma de moedas de 50 centavos equivale em dinheiro a dois quilogramas de moedas de 20 centavos. Sendo 8 gramas o peso de uma moeda de 20 centavos, quanto pesará uma moeda de 50 centavos? Exerćıcio 24. Para fazer 12 bolinhos, preciso exatamente de 100 g de açúcar, 50 g de manteiga, meio litro de leite e 400 g de farinha. Qual é a maior quantidade de bolinhos que serei capaz de fazer com 500 gramas de açúcar, 300 gramas de manteiga, 4 litros de leite e 5 quilos de farinha? http://matematica.obmep.org.br/ 2 matematica@obmep.org.br Razões e Proporções Regra de 3 Simples e Composta 1 Exerćıcios Introdutórios Exerćıcio 1. Tanto no basquete masculino como no femi- nino a altura dos aros das cestas é 3, 05 m. Por sua vez, a altura da rede do voleibol masculino é 2, 43 m e do feminino 2, 24 m. Se as regras do basquete respeitassem as diferenças de gênero da mesma forma que as regras do voleibol res- peitam e a altura da cesta do masculino fosse mantida, qual seria a altura da cesto do basquete feminino? Exerćıcio 2. Um cano de escoamento, cuja secção transver- sal tem 5 cm2 de área, esvazia um reservatório de água em 4 horas. Em quanto tempo se esvaziaria esse mesmo reser- vatório se o cano de escoamento tivesse 12 cm2 de área? Exerćıcio 3. Para fazer a digitalização de 30 páginas, um estagiário leva 28 minutos. Se o estagiário trabalhar durante suas 4 horas e 40 minutos de expediente com o dobro dessa velocidade de digitalização, nesse expediente de trabalho, quantas páginas ele será capaz de digitalizar? Exerćıcio 4. Um livro tem 150 páginas, cada página tem 36 linhas, e cada linha 50 letras. Se quisermos escrever o mesmo texto em 250 páginas, quantas letras haverá em cada linha para que cada página tenha 30 linhas? Exerćıcio 5. Um trator, ao ser puxado por cinco homens durante 30 minutos, percorre uma distância de 125 metros. Em quanto tempo o mesmo trator percorrerá a distância de 150 metros ao ser puxado por quatro homens? Exerćıcio 6. Em uma fábrica 12 máquinas produziram 120 peças em 4 dias. Qual o tempo necessário para que 8 máquinas iguais às primeiras produzam 300 peças? Exerćıcio 7. Numa editora, 10 digitadores trabalhando 8 horas por dia, digitaram 2 5 de um determinado livro em 10 dias. Então 2 digitadores foram deslocados para outro serviço, e os restantes passaram a trabalhar apenas 6 horas por dia na digitação desse livro. Mantendo-se a mesma produtividade para completar a digitação do referido livro, após o deslocamento dos 2 digitadores, quantos dias a equipe remanescente terá de trabalhar? Exerćıcio 8. Um pequeno barco a vela, com 7 tripulantes, deve atravessar o oceano em 42 dias. Seu suprimento de água potável permite a cada pessoa dispor de 3, 5 litros de água por dia (e é isso o que os tripulantes fazem). Após 12 dias de viagem, o barco encontra 3 náufragos numa jangada e os acolhe. Pergunta-se: a) Quantos litros de água por dia caberão agora a cada pes- soa se a viagem prosseguir como antes? b) Se os 10 ocupantes de agora continuarem consumindo 3, 5 litros de água cada um, em quantos dias, no máximo, será necessário encontrar uma ilha onde haja água? 2 Exerćıcios de Fixação Exerćıcio 9. Numa fazenda há 5 cavalos que consomem 300 kg de ração em 6 dias. Suponha que todos eles consomem por dia a mesma quantidade de ração. Com apenas 240 kg de ração, por quantos dias, 12 cavalos iguais aos dessa fazenda seriam alimentados? Exerćıcio 10. A fábrica do Sr. Eusébio possui 12 máquinas, de mesmo tipo e capacidade, que usualmente executam de- terminada tarefa em 16 dias, funcionando 6 horas por dia. Como quatro dessas máquinas ficaram inutilizadas, as res- tantes passaram a ser colocadas em funcionamento 8 horas por dia. Nessas condições, em quanto tempo a mesma tarefa será realizada? Exerćıcio 11. Um pequeno caminhão pode carregar 50 sa- cos de areia ou 400 tijolos. Se foram colocados no caminhão 32 sacos de areia, quantos tijolos pode ainda ele carregar? Exerćıcio 12. Para abrir uma valeta de 300 m de compri- mento por 2 m de profundidade e 80 cm de largura, 25 operários do Serviço de Águas e Esgotos levaram 40 dias. Se o número de operários é diminuı́do em 20%, a profundidade da valeta aumentada em 50% e a largura diminuı́da em 25%, quantos dias são necessários para abrir 160 m de valeta? Exerćıcio 13. Um fazendeiro, na safra passada, usou 12 camponeses para cortar sua plantação de cana de 120 hectares. Os trabalhadores concluı́ram o serviço em 7 dias, trabalhando 6 horas por dia. Este ano, o fazendeiro plantou 180 hectares e precisa fazer o corte de plantação em 5 dias. Com este objetivo, já fez um acordo com os trabalhadores para que eles trabalhem 8 horas por dia, mas viu que a equipe de 12 homens usada no anterior não era é suficiente. Quantas pessoas a mais devem ser contratadas? Exerćıcio 14. Certo trabalho é feito por 16 tratores iguais em 10 dias, cada um deles trabalhando 10 horas por dia. Após dois dias de trabalho , 6 tratores apresentaram defeitos, não podendo mais serem utilizados. Determinar o numero de horas por dia que deverão trabalhar os demais tratores, prevendo que ocorrera um atraso de 8 dias para o término do trabalho. Exerćıcio 15. Para executar certa obra em 19 dias, uma firma de construção contrata 15 operários. Transcorrido 13 dias, 5 deles abandonaram o serviço, e não foram substituı́dos durante 3 dias. Com quantos operários deverá a firma atacar a obra a partir do décimo sétimo dia para concluı́-la no prazo pré-fixado? Exerćıcio 16. José é 50% mais eficiente do que João. Se João executa uma tarefa em 12 horas, em quanto tempo esta mesma tarefa deverá ser executada por José? Exerćıcio 17. Um grupo de 15 bombeiros parte em uma expedição, com mantimentos para 20 dias. Passados 5 dias, um novo grupo de 10 bombeiros, sem mantimentos, se junta ao anterior. Quantos dias durarão os mantimentos, contados a partir da chegada do novo grupo? http://matematica.obmep.org.br/ 1 matematica@obmep.org.br 3 Exerćıcios de Aprofundamento e de Exames Exerćıcio 18. Um comerciante compra conjuntos de 4 cane- tas, a 5 reais cada conjunto, e vende essas canetas em pacotes de três, cobrando 5 reais por pacote. Quantos pacotes ele deve vender, no mı́nimo, para ter um lucro de 100 reais? Exerćıcio 19. Os alunos de uma turma vão alugar um ônibus para um passeio. O valor do aluguel do ônibus é fixo, isto é, não depende do número de passageiros que serão transportados. O custo do ônibus é de R$ 30, 00 por pessoa considerando toda a turma, mas 8 alunos desistiram do pas- seio e o custo por pessoa passou para R$ 37, 50. Quantos são os alunos da turma? Exerćıcio 20. Doze pedreiros fizeram 5 barracões em 30 dias, trabalhando 6 horas por dia. Calcule o número de horas por dia que deverão trabalhar 18 pedreiros para fazer 10 barracões em 20 dias. Exerćıcio 21. Uma distribuidora de água possui dois tan- ques com capacidade de 60000 litros cada, um deles comple- tamente vazio e o outro completamente cheio. No mesmo instante, o primeiro começa a ser enchido a uma taxa cons- tante, de forma a estar completamente cheio em seis horas, e o segundo começa a ser esvaziado, também a uma taxa constante, deforma a estar completamente vazio em três horas. Em quanto tempo, após o começo do processo, os tanques possuirão exatamente a mesma quantidade de água? Exerćıcio 22. Anita imaginou que levaria 12 minutos para terminar a sua viagem, enquanto dirigia à velocidade cons- tante de 80 km/h, numa certa rodovia. Para sua surpresa, levou 15 minutos. Com qual velocidade constante essa pre- visão teria se realizado? http://matematica.obmep.org.br/ 2 matematica@obmep.org.br Razões e Proporções A Noção de Razão e Exercı́cios 1 Exerćıcios Introdutórios Exerćıcio 1. Uma escala E pode ser definida pela fórmula: E = d D , na qual d é o comprimento de algum elemento ou a distância entre objetos no mapa e D o tama- nho real em centı́metros, acompanhada do e (erro gráfico, cujo cálculo é feito como e = 0, 02 · D milı́metros). a) As dimensões de um avião em um mapa são 24 cm de comprimento e 19 cm de largura. As dimensões reais são 36 metros de comprimento e 28, 5 de largura. Qual a escala e o erro gráfico desse mapa? b) Uma estrada de 120 km foi representada num mapa por um segmento de reta de 6 cm. Qual o comprimento na mapa de outra estrada, paralela à inicial, de 85 km? c) Uma casa com área total de 240 m2 foi representada numa maquete numa escala de 1 : 400. A sala de jantar na maquete da casa tem dimensões 0, 75 cm e 1, 25 cm. Qual a razão entre a área total da casa e a área da sala jantar? Exerćıcio 2. Denomina-se velocidade média Vm como a razão entre a distância d percorrida e o tempo t gasto para percorrê-la, ou seja, Vm = d t . a) João percorreu 450 km em 5 horas. Qual foi a sua velocidade média? b) O maratonista Dennis Kimetto correu por aproxima- damente 42 km em quase duas horas. Qual foi sua velocidade média? Exerćıcio 3. O consumo médio Cm é a razão entre a distância d percorrida e o consumo de combustı́vel g gasto para percorrer essa distância, ou seja, Cm = d g . a) Maria foi de Salvador até Maceió (582 km) no seu carro. Foram gastos nesse percurso 48, 5 litros de combustı́vel. Qual foi o consumo médio do carro de Beatriz? b) José foi de Salvador até Feira de Santana no seu carro em 4 horas com um consumo médio de 56 km/`. Fo- ram gastos nesse percurso 2 litros de combustı́vel. Qual foi a velocidade média entre Salvador e Feira de San- tana? Exerćıcio 4. Densidade demográfica D é a razão entre o número de habitantes n e a área A que é ocupada por eles, ou seja, D = n A . A Região A tem área de 10000 km2 e população de 98000 habitantes e a Região B possui área de 8000 km2 e população de 82000 habitantes. Nestas condições, calcule a densidade demográfica de cada uma das regiões e conclua qual é a mais densamente povoada. 2 Exerćıcios de Fixação Exerćıcio 5. Sabe-se que a distância real, em linha reta, de Recife para Vitória de Santo Antão é igual a 45 quilômetros. Um estudante do IFPE, ao analisar um mapa, constatou com sua régua que a distância entre essas duas cidades era de 5 centı́metros. De acordo com o texto, o mapa observado pelo estudante está em qual escala? Exerćıcio 6. Uma biblioteca precisa encadernar alguns livros. Uma oficina pode encadernar estes livros em 30 dias, outra em 45 dias. Em quantos dias estas oficinas podem cumprir a tarefa se trabalharam ao mesmo tempo? Exerćıcio 7. Um grupo de pessoas foi dividido em duas metades. Na primeira metade, a razão do número de homens para o mulheres é de 1 para 2, na segunda metade, a razão do número de mulheres para o de homens é de 2 para 3. No grupo todo, qual a razão do número de mulheres para o de homens? Exerćıcio 8. O ourives é um profissional que trabalha com objetos de ouro e prata. Ele sabe que o quilate é uma escala para medir a proporção de ouro em uma joia e decidiu derreter dois anéis de ouro para construir uma aliança. O primeiro anel era de ouro 18 quilates e pesava 2 gramas. Já o segundo era de ouro 10 quilates e pesava 6 gramas. Feito isto, o ourives obteve uma aliança de 8 gramas com quantos quilates? Exerćıcio 9. Os números a, b, c são inteiros positivos tais que a ≤ b ≤ c. Se b é a média aritmética simples entre a e c, então qual o valor da razão b− a c− b ? Exerćıcio 10. Um dos grandes problemas enfrentados nas rodovias brasileiras é o excesso de carga transportada pelos caminhões. Dimensionado para o tráfego dentro dos limites legais de carga, o piso das estradas se dete- riora com o peso excessivo dos caminhões. Além disso, o excesso de carga interfere na capacidade de frenagem e no funcionamento da suspensão do veı́culo, causas fre- quentes de acidentes. Ciente dessa responsabilidade e com base na experiência adquirida com pesagens, um caminhoneiro sabe que seu caminhão pode carregar, no máximo, 1500 telhas ou 1200 tijolos. Considerando esse caminhão carregado com 900 telhas, quantos tijolos, no máximo, podem ser acrescentados à carga de modo a não ultrapassar a carga máxima do caminhão? http://matematica.obmep.org.br/ 1 matematica@obmep.org.br 3 Exerćıcios de Aprofundamento e de Exames Exerćıcio 11. O condomı́nio de um edifı́cio permite que cada proprietário de apartamento construa um armário em sua vaga de garagem. O projeto da garagem, na escala 1 : 100, foi disponibilizado aos interessados já com as especificações das dimensões do armário, que deveria ter o formato de um paralelepı́pedo retângulo reto, com dimensões, no projeto, iguais a 3cm, 1cm e 2cm. Qual o volume real do armário, em centı́metros cúbicos? Exerćıcio 12. Ana e Bia percorrem uma pista circular com velocidades constantes, partindo de um mesmo ponto, no mesmo instante, mas em sentidos contrários. O primeiro encontro entre elas se dá a 48 metros à esquerda da largada e o segundo encontro a 20 metros à direita da largada. Qual o comprimento total da pista? Exerćıcio 13. Helena e Gabriel pulam simultaneamente de uma jangada em um rio e nadam em direções opos- tas. Gabriel nada rio abaixo seguindo a corrente a de- terminada velocidade e Helena nada rio acima contra a corrente, possivelmente com uma velocidade diferente. Depois de 5 minutos, eles viram e voltam para a jangada, cada um mantendo uma velocidade constante durante todo o tempo. Quem chega primeiro? Exerćıcio 14. Em seu treino diário de natação, Esmeral- dinho percorre várias vezes, com um ritmo constante de braçadas, o trajeto entre dois pontos A e B situados na mesma margem de um rio. O nado de A para B é a favor da corrente e o nado em sentido contrário é contra a cor- rente. Um tronco arrastado pela corrente passa por A no exato instante em que Esmeraldinho sai de A. Esmeraldi- nho chega a B e imediatamente regressa a A. No trajeto de regresso, cruza com o tronco 6 minutos depois de sair de A. A seguir, Esmeraldinho chega a A e imediatamente sai em direção a B, alcançando o tronco 5 minutos depois da primeira vez que cruzou com ele ao ir de B para A. Quantos minutos o tronco leva para ir de A até B? Exerćıcio 15. Em sua velocidade usual, um homem desce um rio de 15 quilômetros de comprimento em 5 horas a menos que o tempo que ele gasta nadando no mesmo rio percorrendo o caminho contrário. Se ele dobrar a sua velocidade usual, ele passa a descer o rio gastando apenas 1 hora a menos que o tempo gasto na volta. Consi- derando que a velocidade da correnteza do rio se mantém constante durante os trajetos, qual o seu valor km/h? http://matematica.obmep.org.br/ 2 matematica@obmep.org.br Exercícios Introdutórios Exercícios de Fixação Exercícios de Aprofundamento e de Exames Exercícios Introdutórios Exercícios de Fixação Exercícios de Aprofundamento e de Exames Exercícios Introdutórios Exercícios de Fixação Exercícios de Aprofundamento e de Exames Exercícios Introdutórios Exercícios de Fixação Exercícios de Aprofundamento e de Exames Exercícios Introdutórios Exercícios de Fixação Exercícios de Aprofundamento e de Exames Exercícios Introdutórios Exercícios deFixação Exercícios de Aprofundamento e de Exames