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Questão de Matemática — Função de Segundo Grau — VUNESP 2024

MatemáticaFunção de Segundo Grau
Código
vu206782
Banca
VUNESP
Órgão
PPS
Ano
2024
Cargo
2º AEM ( )

Uma bola foi chutada em um campo de superfície plana e seu trajeto foi modelado por uma parábola, conforme apresentado na figura.

 

Imagem associada para resolução da questão

(Figura fora de escala)

 

A bola atingiu a altura máxima de 10 m, e a distância entre a posição inicial (do chute) e a posição final (em que a bola voltou à superfície do campo) correspondeu a cinco vezes a altura máxima. Sendo assim, no exato momento em que a bola atingiu a altura máxima, sua projeção ortogonal, medida na superfície do campo, estava a uma distância x da posição inicial. O valor de x é igual a

  1. A20 metros.
  2. B10 metros.
  3. C25 metros.
  4. D5 metros.
  5. E50 metros.
Revelar gabarito e comentário

GabaritoC — 25 metros.

Comentário gerado por IA. É um apoio ao estudo, ancorado em fontes, mas pode conter imprecisões — confira sempre na fonte oficial (lei, súmula, edital e gabarito da banca). Encontrou um erro? Use “Reportar”.

Resolução

Gabarito: letra C — a conta chega a x = 25 m — alternativa C.

A ideia por trás

A trajetória de uma bola chutada é uma parábola, que é o gráfico de uma função do segundo grau. Quando o coeficiente do termo quadrático é negativo, a parábola tem concavidade para baixo, e o ponto mais alto é chamado de vértice. A altura máxima é a coordenada y do vértice, e a distância horizontal até ele é a coordenada x do vértice.

A parábola é simétrica em relação ao seu vértice: o eixo de simetria passa pelo vértice e divide a curva em duas metades espelhadas. Isso significa que a distância horizontal da posição inicial até o vértice é igual à distância do vértice até a posição final. Em termos de raízes, o vértice está exatamente no ponto médio entre as duas raízes da função (os pontos onde a bola toca o chão).

Esta questão usa essa simetria: conhecendo a distância total entre as duas raízes, basta dividir por dois para achar a distância até o vértice. O valor da altura máxima serve apenas para calcular essa distância total.

O que a questão dá

  • altura máxima = 10 m

  • distância total entre posição inicial e final = 5 × altura máxima

O que queremos: a distância horizontal x da posição inicial até a projeção do ponto de altura máxima

Passo 1 — Calcular a distância total percorrida

O enunciado diz que a distância entre a posição inicial e a final é cinco vezes a altura máxima. Precisamos desse valor para depois dividir pela metade, pois o vértice fica no meio.

Por que esta fórmula: A distância total é diretamente proporcional à altura máxima, com fator 5, conforme o enunciado.

dtotal=5×hmaxd_{total} = 5 \times h_{max}

De onde vem cada valor: 55 = enunciado: cinco vezes a altura máxima · hmaxh_{max} = enunciado: 10 m

dtotal=5×10=50 md_{total} = 5 \times 10 = \boxed{50\ \text{m}}
NÃO CAIA NESSA!

Esquecer de multiplicar por 5 e usar 10 m como distância total.

Passo 2 — Dividir a distância total pela metade

A parábola é simétrica: o ponto de altura máxima (vértice) está exatamente no meio da distância entre as duas raízes. Como a distância total é a distância entre as raízes, a distância x até o vértice é a metade.

Por que esta fórmula: Pela propriedade do ponto médio do vértice, a distância horizontal até o vértice é a metade da distância entre as raízes.

x=dtotal2x = \frac{d_{total}}{2}

De onde vem cada valor: dtotald_{total} = passo 1: 50 m

x=502=25 mx = \frac{50}{2} = \boxed{25\ \text{m}}
NÃO CAIA NESSA!

Marcar 50 m (alternativa E) por esquecer de dividir por 2.

Resposta: x = 25 m — alternativa C

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