FUVEST 2024 · questão 48

Questão 48 FUVEST 2024: Geometria espacial

Matemática › Geometria espacialVestibulares

Uma empresa de alimentos utiliza embalagens, no formato de paralelepípedo reto-retângulo, de dimensões \(2\ \text{cm} \times 3\ \text{cm} \times 11\ \text{cm}\), para armazenar biscoitos. Para o transporte desse produto, são utilizadas caixas para acondicionar essas embalagens, também no formato de paralelepípedo reto-retângulo, de dimensões \(12\ \text{cm} \times 13\ \text{cm} \times 26\ \text{cm}\). A imagem a seguir ilustra um paralelepípedo reto-retângulo.

Figura da questão

Determine o número máximo de embalagens que podem ser acondicionadas em cada caixa fechada para transporte, sem que o produto seja danificado.

  1. A
    48
  2. B
    52
  3. C
    56
  4. D
    60
  5. E
    61
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Gabarito: Alternativa D: 60.

Resolução comentada

Ideia-chave: o volume dá um teto. Depois é preciso montar um arranjo concreto que chegue perto dele.

  1. Volumes:
    • caixa: \(12 \cdot 13 \cdot 26 = 4056\ \text{cm}^3\);
    • embalagem: \(2 \cdot 3 \cdot 11 = 66\ \text{cm}^3\).
  2. Teto pelo volume: \[\frac{4056}{66} \approx 61{,}5\] Então cabem no máximo 61 embalagens.
  3. Bloco principal \(12 \times 11 \times 26\): coloque as embalagens com o lado de 11 cm na direção dos 13 cm.
    • Sobra uma fatia de \(12 \times 2 \times 26\).
    • Na face \(12 \times 26\), use os lados de 2 e 3 cm:
      • região \(12 \times 24\): \(\frac{12}{2} \cdot \frac{24}{3} = 6 \cdot 8 = 48\) embalagens;
      • faixa \(12 \times 2\) restante: \(\frac{12}{3} = 4\) embalagens.
    • Subtotal: 52.
  4. Fatia \(12 \times 2 \times 26\): espessura de 2 cm, lado de 11 cm ao longo dos 26 cm (cabem 2) e lado de 3 cm ao longo dos 12 cm (cabem 4). \[2 \cdot 4 = 8\ \text{embalagens}\]
  5. Total: \(52 + 8 = 60\).
  6. A conta de volume deixa espaço para no máximo 61, mas o arranjo encontrado coloca 60. Esse é o máximo indicado no gabarito (nenhuma das montagens tentadas chega a 61).

Resposta: alternativa D.

Por que não as outras: 61 é só o teto do volume, sem montagem que funcione. 48 e 56 vêm de arranjos com todas as embalagens na mesma orientação.

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