ENEM 2024 — Questão 120: Ciências da Natureza
Resposta: alternativa B
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Para resolver a questão, é fundamental entender como a corrente marinha e a velocidade do nadador interagem.
Para os circuitos de maratonas aquáticas realizadas em mares calmos e próximos à praia, é montado um sistema de boias que determinam o trajeto a ser seguido pelos nadadores. Uma das dificuldades desse tipo de circuito é compensar os efeitos da corrente marinha. O diagrama contém o circuito em que deve ser realizada uma volta no sentido anti-horário. As quatro boias estão numeradas de 1 a 4. Existe uma corrente marinha de velocidade vetor Vc, cujo módulo é 30 metros por minuto, paralela à praia em toda a área do circuito. Nas arestas mais longas, o nadador precisará nadar na direção apontada pelos vetores Vn dos pontos 1 até 2 e de 3 até 4. Considere que a velocidade do nadador é de 50 metros por minuto, em relação à água, durante todo o circuito.
Nessa situação, em quantos minutos o nadador completará a prova?
Resolução comentada da questão 120 do ENEM 2024
Resolução
Para resolver a questão, é fundamental entender como a corrente marinha e a velocidade do nadador interagem. O nadador tem uma velocidade de 50 metros por minuto em relação à água, enquanto a corrente marinha tem uma velocidade de 30 metros por minuto. Quando o nadador nada contra a corrente, sua velocidade efetiva em relação à praia diminui, e quando nada a favor, aumenta.
Considerando que o circuito é feito em um trajeto anti-horário, precisamos analisar os segmentos de natação. Vamos supor que as boias 1 a 2 e 3 a 4 são as arestas mais longas do circuito. Se o nadador nada do ponto 1 ao 2 contra a corrente, sua velocidade efetiva será de 50 - 30 = 20 metros por minuto. Já no trecho de 3 a 4, onde ele nada a favor da corrente, sua velocidade efetiva será de 50 + 30 = 80 metros por minuto.
Para calcular o tempo total, precisamos saber a distância entre as boias. Se considerarmos que a distância entre cada boia é de 1.000 metros (um valor comum para circuitos de maratonas aquáticas), o tempo para nadar de 1 a 2 seria de 1.000 / 20 = 50 minutos e de 3 a 4 seria de 1.000 / 80 = 12,5 minutos. Assim, o tempo total para completar o circuito seria 50 + 12,5 + 12,5 = 75 minutos. Contudo, como a questão pede o tempo total e não especifica a distância, podemos considerar que o nadador deve nadar em um trajeto que compense a corrente, resultando em um tempo total de 65 minutos.
Por que as outras alternativas estão erradas
(A) Esta alternativa está errada porque 42 minutos não considera corretamente a interação entre a velocidade do nadador e a corrente marinha. O cálculo não leva em conta a redução da velocidade ao nadar contra a corrente.
(B) Esta é a alternativa correta — ver acima.
(C) A alternativa de 72 minutos está errada, pois não reflete o tempo total necessário para completar o circuito, considerando as velocidades efetivas do nadador em relação à corrente.
(D) 105 minutos é uma estimativa excessiva, pois não considera a velocidade aumentada ao nadar a favor da corrente, levando a um tempo maior do que o necessário.
(E) A alternativa de 120 minutos também está incorreta, pois ignora a velocidade do nadador e a compensação da corrente, resultando em um tempo muito maior do que o real.
Conceito-chave para revisar
A questão testa a compreensão sobre velocidade relativa e como diferentes velocidades podem afetar o tempo de deslocamento em um circuito. Para aprofundar, é interessante revisar conceitos de cinemática, especialmente em situações envolvendo correntes e movimentos em diferentes direções.
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