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Em um laboratório de monitoramento ambiental, dois sensores sonoros emitem pulsos periódicos para marcar a…

Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva

Habilidade BNCC EM13MAT306

Resolver e elaborar problemas em contextos que envolvem fenômenos periódicos reais (ondas sonoras, fases da lua, movimentos cíclicos, entre outros) e comparar suas representações com as funções seno e cosseno, no plano cartesiano, com ou sem apoio de aplicativos de álgebra e geometria.

Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).

Questão

Em um laboratório de monitoramento ambiental, dois sensores sonoros emitem pulsos periódicos para marcar a passagem do tempo. O sensor 1 emite um pulso a cada 15 ms, e o sensor 2, a cada 40 ms. Ambos foram acionados simultaneamente no instante t = 0. Para a contagem, considera-se o intervalo de 1 hora após esse acionamento, sem incluir o pulso inicial de t = 0. Uma coincidência ocorre quando os dois sensores emitem pulsos exatamente no mesmo instante. Com base nessas informações, quantas coincidências entre os pulsos dos dois sensores ocorrerão durante esse intervalo de 1 hora?

  1. A) 3 000 vezes.
  2. B) 6 000 vezes.
  3. C) 30 000 vezes.
  4. D) 60 000 vezes.
  5. E) 24 000 vezes.

✅ Resposta correta: alternativa C

Resolução passo a passo

  1. Converter o intervalo para milissegundos. 1 hora = 60 min = 3600 s = 3 600 000 ms. Passo 2: Uma coincidência ocorre quando o instante é múltiplo de 15 ms (sensor 1) e também múltiplo de 40 ms (sensor 2), ou seja, múltiplo comum dos dois períodos. Passo 3: Calcular o mínimo múltiplo comum (mmc) de 15 e 40. Decompondo: 15 = 3 x 5 e 40 = 2^3 x 5, logo mmc = 2^3 x 3 x 5 = 120 ms. As coincidências ocorrem em t = 120, 240, 360, ... ms (o pulso de t = 0 é excluído). Passo 4: Contar os múltiplos de 120 ms até 3 600 000 ms: basta calcular 3 600 000 / 120 = 30 000. Esse valor corresponde aos instantes 120k para k de 1 a 30 000, sendo que o último (k = 30 000) cai exatamente no fim da hora. Passo 5: Conclusão: ocorrem 30 000 coincidências, o que coincide com a alternativa C, gabarito oficial. Verificação das outras: A) 3 000 está muito abaixo, pois o mmc não é 1200 ms; B) 6 000 usaria o produto 15 x 40 = 600 ms, o que não é o mmc; D) 60 000 seria obtido com período de 60 ms, que não é múltiplo comum correto; E) 24 000 implicaria período de 150 ms, que não é múltiplo de 40. Dúvida registrada: se o intervalo fosse considerado aberto no final, o resultado seria 29 999, mas a leitura usual de 1 hora após o acionamento inclui o instante final, por isso adotamos 30 000.

💡 Dica: Calcule o mínimo múltiplo comum dos períodos.

Alternativa por alternativa

A Erradaerro: Atenção

O aluno provavelmente tomou o mmc como 1200 ms (um erro de casa decimal em relação a 120 ms) e dividiu 3 600 000 por esse valor, obtendo 3 000.

B Erradaerro: Procedimentala que mais engana

O aluno calculou o produto dos períodos, 15 x 40 = 600 ms, em vez do mínimo múltiplo comum, e dividiu 3 600 000 por 600.

Por que engana: Confundir o cálculo do MMC com a soma dos períodos, levando a um número de coincidências incorreto.

C Correta

As coincidências ocorrem a cada mínimo múltiplo comum de 15 ms e 40 ms. Como 15 = 3 · 5 e 40 = 2³ · 5, o MMC é 2³ · 3 · 5 = 120 ms. Uma hora corresponde a 3 600 000 ms. Como o pulso inicial de t = 0 não é contado, o número de coincidências posteriores é 3 600 000 ÷ 120 = 30 000.

D Erradaerro: Conceitual

O aluno usou 60 ms como intervalo entre coincidências, confundindo o mmc com um valor menor que realmente sincroniza os dois sensores; 60 ms não é múltiplo de 40 ms para todas as coincidências.

E Erradaerro: Procedimental

O aluno considerou 150 ms como primeiro instante comum, o que não é múltiplo de 40 ms; provavelmente errou ao listar os múltiplos dos dois sensores e não verificou a condição nos dois.

Raio-X da questão

Dificuldade Difícil
Bloom Avaliar
Leitura medio
Discriminação alto
Peso pedagógico alto
Autonomia do enunciado completo
Cobertura da habilidade unica
🧪 Simulado🩺 Diagnóstico🧮 Exige cálculo🏠 Cotidiano🔗 Interdisciplinar⭐ Representativa✍️ calculativa🧩 desafio
🎯 Conceito central

mínimo múltiplo comum

📌 Objetivo

avaliacao

🧱 Pré-requisitos

mínimo múltiplo comum · conversão de unidades de tempo

📚 Reveja

Revisar o cálculo de mínimo múltiplo comum (MMC).

⚠️ Erro mais comum

Confundir o cálculo do MMC com a soma dos períodos, levando a um número de coincidências incorreto.

🌎 Tema transversal

ciencia_tecnologia

🤝 Socioemocional

tomada_decisao

🏫 Contexto

cientifico

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