Afonso construiu um tanque no quintal de sua casa e colocou duas torneiras para encher esse tanque. Ele verificou que a primeira torneira, sozinha, enche o tanque em 4 horas e a segunda, sozinha, em 8 horas. Afonso, então, abriu as duas torneiras simultaneamente e calculou o tempo em que elas juntas, encheriam o tanque. O tempo em que as duas torneiras, juntas, enchem o tanque é igual a
A. 30 min
B. 2 h
C. 2 h 30 min
D. 2 h 40 min
E. 6 h
Soluções para a tarefa
Resposta:
Alternativa d)
Explicação passo a passo:
Chamando de V o volume total do tanque
Torneira 1
Regra de três diretamente proporcional:
4 h → 1V
1 h → x
4x=1V
x=V/4
Obs: Em uma hora a torneira 1 enche 1/4 do volume total do tanque
Torneira 2
Regra de três diretamente proporcional:
8 h → 1V
1 h → y
8y=1V
y=V/8
Obs: Em uma hora a torneira 2 enche 1/8 do volume total do tanque
Abrindo, ao mesmo tempo, as duas torneiras em 1 h:
x+y=V/4+V/8=(2V+V)/8=3V/8
Obs: Em uma hora as duas torneira enchem 3/8 do volume total do tanque:
Para sabermos quando as duas torneiras enchem o tanque total (1V):
1 h → 3V/8
z → 1V
3z/8=1
z=8/3 h
8/3 h= (6+2)/3 h=6/3 h +2/3 h=2 h+2/3 h
Mas 1 h=60 min
8/3 h= 2h+2/3h=2h+2.60/3 min=2h40min
Explicação passo-a-passo:
Veja que a torneira A é capaz de encher o tanque em 4 horas. Isto significa que, a cada hora, ela enche 1/4 do tanque. Afinal, enchendo 1/4 a cada hora, ao final de três horas teremos:
1/4 + 1/4 + 1/4 + 1/4 = 4/4 = 1
Ou seja, após 4 horas, de fato teremos enchido 1 tanque inteiro.
De forma análoga, como a torneira B enche o tanque em 8 horas, isto nos indica que a cada hora ela enche 1/8 do tanque.
Se abrirmos as duas torneiras, quanto será enchido a cada hora? Devemos somar as capacidades das duas torneiras, concorda? Ficaríamos com:
Enchimento a cada hora = 1/4 + 1/8 = 2/8 + 1/8 = 3/8
Portanto, em uma hora vamos encher 3/8 do tanque. Quantas horas (H) precisaremos para encher todo o tanque, ou seja, 1 tanque? Basta calcularmos:
(3/8) x H = 1
H = 1 x 8/ 3
H = 2,666... ou 2h40min
Portanto, com as duas torneiras trabalhando juntas, vamos encher o tanque em 2h40min.
Gabarito na alternativa D.