Questão 153 do Caderno Amarelo do Enem 2023 - Segundo Dia | Matemática e Suas Tecnologias

(Enem 2023) A figura ilustra uma roda-gigante no exato instante em que a cadeira onde se encontra a pessoa P está no ponto mais alto dessa roda-gigante.

Com o passar do tempo, à medida que a roda-gigante gira, com velocidade angular constante e no sentido horário, a altura da cadeira onde se encontra a pessoa P, em relação ao solo, vai se alterando.

O gráfico que melhor representa a variação dessa altura, em função do tempo, contado a partir do instante em que a cadeira da pessoa P se encontra na posição mais alta da roda-gigante, é

A ) 

B ) 

C ) 

D ) 

E ) 

Resposta Comentada da Questão 153 do ENEM 2023: Roda-Gigante

Explicação da resposta:

A questão envolve a análise do movimento de uma roda-gigante e a escolha do gráfico que melhor representa a variação da altura de uma pessoa em relação ao solo ao longo do tempo. A resolução exige a aplicação de conhecimentos de geometria espacial, movimento circular uniforme (MCU) e análise de gráficos.

Resolução:

1. Análise da Situação:
   

• A roda-gigante gira com velocidade angular constante no sentido horário.

• A pessoa P está sentada em uma cadeira na roda-gigante.

• É necessário determinar o gráfico que representa a altura da pessoa em relação ao solo em função do tempo.

1. Características do Movimento Circular Uniforme:
   

• A altura da pessoa varia entre um valor máximo (ponto mais alto) e um valor mínimo (ponto mais baixo).

• A frequência do movimento (número de voltas completas por segundo) é constante.

• O período do movimento (tempo para completar uma volta completa) é constante.

1. Análise dos Gráficos:
   

• A) Gráfico correto: representa uma oscilação senoidal com amplitude máxima igual ao raio da roda-gigante e período constante.

• B) Gráfico incorreto: a altura aumenta continuamente, sem atingir um valor máximo.

• C) Gráfico incorreto: a altura diminui continuamente, sem atingir um valor mínimo.

• D) Gráfico incorreto: a altura aumenta e diminui abruptamente, sem um movimento suave.

• E) Gráfico incorreto: a altura oscila entre dois valores constantes, sem variar ao longo do tempo.

1. Conclusão:

• O gráfico A) é o único que representa corretamente a variação da altura da pessoa em relação ao solo em função do tempo.