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Pesquisadores monitoram ha semanas a variação da concentração de íons hidrogênio em um trecho de rio impactado…

Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva

Habilidade BNCC EM13MAT304

Resolver e elaborar problemas com funções exponenciais nos quais seja necessário compreender e interpretar a variação das grandezas envolvidas, em contextos como o da Matemática Financeira, entre outros.

Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).

Questão

Pesquisadores monitoram ha semanas a variação da concentração de íons hidrogênio em um trecho de rio impactado por efluentes industriais. Em um modelo simplificado, a concentração c(t) em mg/L no dia t é dada por c(t)=10^(1-0.2t). No início do experimento (t=0), registrou-se c(0)=10 mg/L. No quinto dia (t=5), a concentração caiu segundo essa função. Esses dados permitem avaliar a redução da acidez da água ao longo do tempo. Analise o texto-base e determine quantas vezes a concentração de íons hidrogênio foi reduzida entre o início (t=0) e o quinto dia (t=5).

  1. A) 100 vezes
  2. B) 10 vezes
  3. C) 5 vezes
  4. D) 1/10 vezes
  5. E) 2 vezes

✅ Resposta correta: alternativa B

Resolução passo a passo

  1. Resolvemos por conta própria. A função é c(t) = 10^(1 - 0,2t), com t em dias.
  2. Calculamos a concentração no início, em t = 0: c(0) = 10^(1 - 0,2 x 0) = 10^1 = 10 mg/L. Isso confirma o dado do enunciado.
  3. Calculamos a concentração no quinto dia, em t = 5: c(5) = 10^(1 - 0,2 x 5) = 10^(1 - 1) = 10^0 = 1 mg/L.
  4. Para saber quantas vezes a concentração foi reduzida, dividimos o valor inicial pelo valor final: c(0) / c(5) = 10 / 1 = 10. Logo, a concentração caiu 10 vezes (ficou com 1/10 do valor inicial).
  5. Comparação com o gabarito oficial: o gabarito indica B (10 vezes), que coincide com o resultado obtido. Não há divergência.
  6. Por que as outras estão erradas: A (100 vezes) está errada porque o fator de redução é 10, não o quadrado dele. C (5 vezes) está errada porque o número de dias não determina o fator de redução. D (1/10 vezes) descreve a fração que restou, não quantas vezes a concentração foi reduzida. E (2 vezes) está errada porque não se obtém da função; seria o resultado de uma divisão sem sentido entre valores do enunciado.

💡 Dica: Calcule c(0) e c(5) e divida para encontrar a redução.

Alternativa por alternativa

A Erradaerro: Procedimentala que mais engana

O aluno provavelmente elevou o fator 10 ao quadrado, tratando a diferença de expoentes ou a queda como se fosse uma potência de 10 com expoente 2, sem recalcular c(5).

Por que engana: Confundir a base da potência ou calcular incorretamente a razão entre as concentrações.

B Correta

c(0)=10 e c(5)=1, logo c(0)/c(5)=10/1=10 vezes de redução.

C Erradaerro: Senso comum

O aluno associou o número de dias (5) ao fator de redução, supondo que a concentração cai na mesma proporção que o tempo passa, sem usar a função exponencial.

D Erradaerro: Interpretação

O aluno calculou corretamente a razão c(5)/c(0) = 1/10, mas interpretou a fração que restou como se fosse o número de vezes da redução, invertendo o sentido da pergunta.

E Erradaerro: Procedimental

O aluno dividiu o valor inicial de 10 mg/L pelo número de dias (5), obtendo 2, em vez de calcular a concentração no quinto dia a partir da função.

Raio-X da questão

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

função exponencial decrescente

📌 Objetivo

avaliacao

🧱 Pré-requisitos

função exponencial · logaritmos básicos

📚 Reveja

estude funções exponenciais e cálculo de razão entre valores

⚠️ Erro mais comum

Confundir a base da potência ou calcular incorretamente a razão entre as concentrações.

🤝 Socioemocional

tomada_decisao

🏫 Contexto

cientifico

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