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420. (Enem-2014) Um fazendeiro tem um depósito para armazenar leite formado por duas partes cúbicas que se comunicam, como indicado na figura. A aresta da parte cúbica de baixo tem medida igual ao dobro da medida da aresta da parte cúbica de cima. A torneira utilizada para encher o depósito tem vazão constante e levou 8 minutos para encher metade da parte de baixo. Quantos minutos essa torneira levará para encher completamente o restante do depósito?

A) 8
B) 10
C) 16
D) 18
E) 24
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Aprimorando com Questões

há 10 meses

Respostas

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há 10 meses

Para resolver essa questão, vamos analisar as informações dadas: 1. Temos duas partes cúbicas: a parte de baixo (C1) e a parte de cima (C2). 2. A aresta da parte cúbica de baixo (C1) é o dobro da aresta da parte cúbica de cima (C2). 3. A torneira levou 8 minutos para encher metade da parte de baixo (C1). Vamos definir as arestas: - Se a aresta da parte de cima (C2) é \( a \), então a aresta da parte de baixo (C1) é \( 2a \). Agora, vamos calcular os volumes: - O volume da parte de cima (C2) é \( V_{C2} = a^3 \). - O volume da parte de baixo (C1) é \( V_{C1} = (2a)^3 = 8a^3 \). Portanto, o volume total do depósito é: \[ V_{total} = V_{C1} + V_{C2} = 8a^3 + a^3 = 9a^3. \] A torneira levou 8 minutos para encher metade da parte de baixo (C1), que é \( 4a^3 \) (metade de \( 8a^3 \)). Isso significa que a torneira tem uma vazão de: \[ \text{Vazão} = \frac{4a^3}{8 \text{ min}} = \frac{a^3}{2 \text{ min}}. \] Agora, precisamos calcular quanto tempo levará para encher o restante do depósito. O restante do depósito é: \[ V_{restante} = V_{total} - V_{C1 \text{ (metade)}} = 9a^3 - 4a^3 = 5a^3. \] Usando a vazão que encontramos, o tempo necessário para encher \( 5a^3 \) é: \[ \text{Tempo} = \frac{5a^3}{\frac{a^3}{2 \text{ min}}} = 5 \times 2 = 10 \text{ minutos}. \] Portanto, a resposta correta é: B) 10.

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