Questão 146 — ENEM 2024 (Matemática)

Projetistas de uma fábrica de amortecedores realizaram uma série de experimentos que produziram oscilações semelhantes ao comportamento do gráfico de uma senoide, para qualquer tipo de estrada. Cada experimento teve duração de 20 minutos, sendo os 9 primeiros minutos em superfície que simula uma rodovia asfaltada, e os 11 minutos restantes em superfície que simula uma estrada de chão.

Para os amortecedores serem aprovados no experimento, exige-se que as amplitudes das ondas oscilatórias, em cada tipo de superfície, sejam constantes e, ainda, que a amplitude da oscilação do amortecedor no asfalto seja menor do que sua amplitude da oscilação na estrada de chão.

O tipo de gráfico que descreve o comportamento oscilatório de um amortecedor aprovado nesse experimento é

Resolução

Esta questão avalia a interpretação de gráficos de funções senoidais, especificamente a leitura de amplitude em diferentes intervalos de tempo.

Uma função senoidal tem a forma geral f(t) = A\\sin(\\omega t + \\varphi), onde A é a amplitude — a distância máxima que a onda atinge a partir do eixo do tempo. Para que o amortecedor seja aprovado, duas condições devem ser satisfeitas simultaneamente:

1. A amplitude deve ser constante em cada trecho — ou seja, nos primeiros 9 minutos (asfalto) a onda deve ter uma amplitude fixa A_1, e nos 11 minutos restantes (estrada de chão) uma amplitude fixa A_2.

2. Deve valer A_1 < A_2, ou seja, a amplitude no asfalto deve ser menor que a amplitude na estrada de chão.

O gráfico correto mostra exatamente esse comportamento: de t = 0 a t = 9 min, oscilações com amplitude menor e constante (asfalto); de t = 9 a t = 20 min, oscilações com amplitude maior e constante (chão). Os demais gráficos falham pois apresentam a situação inversa (amplitude maior no asfalto), amplitude igual nos dois trechos, ou amplitude que varia ao longo de um mesmo trecho — nenhum desses satisfaz as duas condições de aprovação.

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