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11. (UNIFOR - CE) Um homem que, quando em pé, tem os olhos a uma altura de \( 1,70 \mathrm{~m} \), utilizou a seguinte estratégia para determinar a altura de um edifício: posicionou-se em um ponto ' \( A^{\prime} \) do qual viu o topo do edifício sob um ângulo de \( 30^{\circ} \), sendo o ângulo medido a partir da horizontal que passa por seus olhos. Depois recuou até um ponto' \( \mathrm{B}^{\prime} \) de onde viu o topo do edifício sob um ângulo de \( 15^{\circ} \) medido sob as mesmas condições do primeiro ângulo. Mediu a distância do ponto ' \( \mathrm{A}^{\prime} \) ao ponto ' \( \mathrm{B}^{\prime} \mathrm{e} \), sabendo que o terreno é plano, o homem calculou a altura do edifício. Se a distância entre'A' e' \( \mathrm{B}^{\prime} \) é \( 76,6 \mathrm{~m} \), então a altura do edifício, em metros, é: a) 50,6 b) 45,7 (c) 40 d) 38,3 e) 35

Ask by Lewis Lewis. in Brazil
Feb 27,2025

Upstudy AI Solution

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Answer

A altura do edifício é 40 metros.

Solution

Vamos chamar de h a altura do edifício e lembrar que os olhos do observador estão a 1,70 m do solo. Suponha que o edifício está em posição vertical e que os pontos onde o homem se posicionou (A′ e B′) e a base do edifício estão alinhados (o que é amplamente suposto, pois o terreno é plano). Nos pontos A′ e B′ temos os ângulos de elevação, medidos a partir da linha horizontal dos olhos, iguais a 30° e 15°, respectivamente. A partir do ponto A′:  tan(30°) = (h - 1,70) / d₁, portanto d₁ = (h - 1,70) / tan(30°). Do ponto B′:  tan(15°) = (h - 1,70) / d₂, portanto d₂ = (h - 1,70) / tan(15°). Como a distância entre A′ e B′ é de 76,6 m, e considerando que os pontos estão na mesma reta (com B′ mais afastado do edifício que A′), temos:  d₂ - d₁ = 76,6. Substituindo as expressões de d₁ e d₂:  (h - 1,70) / tan(15°) - (h - 1,70) / tan(30°) = 76,6. Fatorando (h - 1,70):  (h - 1,70) [1/tan(15°) - 1/tan(30°)] = 76,6. Note que:  tan(30°) = 1/√3 ≈ 0,57735 ⟹ 1/tan(30°) = √3 ≈ 1,732,  tan(15°) = 2 - √3 ≈ 0,268   ⟹ 1/tan(15°) = 1/(2 - √3). Para calcular 1/(2 - √3), multiplique numerador e denominador por (2 + √3):  1/(2 - √3) = (2 + √3) / [ (2)² - (√3)² ] = (2 + √3) / (4 - 3) = 2 + √3 ≈ 2 + 1,732 = 3,732. Assim,  1/tan(15°) - 1/tan(30°) ≈ 3,732 - 1,732 = 2. Portanto:  (h - 1,70) × 2 = 76,6 ⟹ h - 1,70 = 76,6 / 2 = 38,3. Logo, a altura do edifício é:  h = 38,3 + 1,70 = 40,0 m. Resposta: 40 m.

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Beyond the Answer

Para determinar a altura do edifício, podemos utilizar a trigonometria. No ponto \( A' \), o homem vê o topo do edifício formando um ângulo de \( 30^{\circ} \). Em seguida, ao se afastar até o ponto \( B' \), o ângulo de visão é \( 15^{\circ} \). Usando as relações da tangente, temos: 1. Para o ponto \( A' \): \[ \tan(30^{\circ}) = \frac{h - 1,7}{d_1} \] onde \( h \) é a altura do edifício e \( d_1 \) é a distância do homem ao edifício em \( A' \). 2. Para o ponto \( B' \): \[ \tan(15^{\circ}) = \frac{h - 1,7}{d_2} \] onde \( d_2 = d_1 + 76,6 \, \text{m} \). Ao resolver essas equações, você encontrará o valor de \( h \). Ao final, a resposta correta é \( 50,6 \, \text{m} \) (alternativa a). Se você estiver interessado em explorar mais sobre o uso de trigonometria na medição de distâncias e alturas, há muitos exemplos práticos. Arquitetos, engenheiros e até exploradores usam esses princípios para calcular alturas de edifícios, montanhas ou até árvores em locais remotos. Outra dica interessante é praticar a resolução de triângulos em diferentes situações do dia a dia. Tentou medir a altura de um objeto semelhante? Pode ser um grande desafio, mas ao mesmo tempo, uma ótima forma de aplicar o que você aprendeu, evitando cometer erros de cálculo ou interpretação dos ângulos. Divirta-se e boas medições!

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