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Matemática9º anoBNCC EF09MA03Média⏱ medio

Enquanto ajustava no computador o arquivo de um organizador de mesa para impressão 3D, uma artesã percebeu que…

Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva

Habilidade BNCC EF09MA03

Efetuar cálculos com números reais, inclusive potências com expoentes fracionários.

Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).

Questão

Enquanto ajustava no computador o arquivo de um organizador de mesa para impressão 3D, uma artesã percebeu que o compartimento cúbico do modelo antigo era pequeno para um novo conjunto de peças. No modelo antigo, cada compartimento tinha formato de cubo com aresta de 4 cm, totalizando volume de 64 cm^3. Para manter o mesmo formato (ainda um cubo), ela decidiu criar um novo compartimento com volume de 216 cm^3. O programa de impressão permite aumentar ou diminuir o objeto usando um fator de escala s, aplicado igualmente em todas as dimensões: a nova aresta é dada por (aresta antiga) x s. Como o volume de um cubo depende do cubo da aresta, o volume novo fica (volume antigo) x s^3. A artesã quer escolher s de modo que o volume passe de 64 cm^3 para 216 cm^3. Com base no texto, identifique o fator de escala s que deve ser aplicado para que o volume do cubo passe de 64 cm^3 para 216 cm^3.

  1. A) 1,84
  2. B) 2,25
  3. C) 0,67
  4. D) 1,5
  5. E) 3,375

✅ Resposta correta: alternativa D

Resolução passo a passo

  1. Pelo texto, o volume novo é o volume antigo multiplicado por s^3, ou seja, 216 = 64 x s^3. Passo 2: Isolando s^3, temos s^3 = 216 / 64 = 3,375. Passo 3: Para achar s, extraímos a raiz cúbica de 3,375, que é 1,5, pois 1,5 x 1,5 x 1,5 = 3,375. Passo 4: Conferindo, a aresta nova fica 4 x 1,5 = 6 cm e o volume fica 6 x 6 x 6 = 216 cm^3, o que confirma a resposta. Passo 5: Por que as outras estão erradas: 1,84 é a raiz quadrada de 3,375, operação que não corresponde a um volume cúbico; 2,25 corresponde a 3,375 elevado a 2/3, expoente que não corresponde ao volume; 0,67 é o inverso de 1,5, o que reduziria o cubo em vez de ampliá-lo; 3,375 é a razão entre os volumes, mas não é o fator de escala, pois faltou extrair a raiz cúbica. O gabarito oficial D está correto.

💡 Dica: Use a relação entre volumes e fator de escala para calcular s.

Alternativa por alternativa

A Erradaerro: Conceitual

Calculou a raiz quadrada de 3,375 em vez da raiz cúbica, tratando a escala como se o volume crescesse com o quadrado da dimensão.

B Erradaerro: Conceitual

Usou o expoente 2/3 sobre a razão dos volumes, o que equivale a aplicar a relação de área em vez da relação de volume de um cubo.

C Erradaerro: Procedimental

Inverteu a razão, calculando 1 / 1,5 em vez de 1,5, e assim interpretou a escala como redução quando o volume aumenta.

D Correta

Como 216 = 64 x s^3, entao s^3 = 216/64 = 27/8 e s = (27/8)^(1/3) = 3/2 = 1,5.

E Erradaerro: Procedimental

Encontrou a razão 216/64 = 3,375 e a tomou como o fator de escala, esquecendo de extrair a raiz cúbica para obter s.

Raio-X da questão

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

fator de escala e volume

📌 Objetivo

avaliacao

🧱 Pré-requisitos

volume do cubo · raiz cúbica

📚 Reveja

Estude a relação entre aresta e volume do cubo.

⚠️ Erro mais comum

Confundir a relação entre o fator de escala e o volume, calculando s diretamente pelo volume sem extrair a raiz cúbica.

🤝 Socioemocional

tomada_decisao

🏫 Contexto

cotidiano

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