Deseja-se descobrir quantos degraus são visíveis numa escada rolante. Para isso foi feito o seguinte: duas pessoas começaram a subir a escada juntas, uma subindo um degrau de cada vez enquanto que a outra subia dois . Ao chegar ao topo, o primeiro contou 21 degraus enquanto o outro 28. Com esses dados foi possível responder a questão. Quantos degraus são visíveis nessa escada rolante? (obs: a escada está andando).

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Respostas

2017-01-07T11:03:36-02:00

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Seja \mathsf{N} o número total de degraus visíveis na escada rolante.

Suponha que os passos das duas pessoas estão sincronizados, de modo que a cada passo de ambos, a escada sobe uma certa quantidade \mathsf{x} de degraus.

Em outras palavras, podemos dizer que a escada sobe a uma taxa de \mathsf{x} degraus por passo.


•   Pessoa A:   Conta 21 degraus, dando passos de 1 em 1 degrau.

O total de passos dado pela pessoa A é

\mathsf{p_A=\dfrac{21~degraus}{1~\frac{degrau}{passo}}}\\\\\\ \mathsf{p_A=21~passos\qquad\quad\checkmark}


Isto significa que durante a subida da pessoa A, a quantidade de degraus que a escada se desloca é

\mathsf{q_A=p_A\cdot x}\\\\ \mathsf{q_A=21x}


Esta quantidade de degraus (21x), somada com o número de degraus contados pela pessoa A (21) é igual ao número de degraus visíveis (N):

\mathsf{21x+21=N\qquad\quad(i)}


•   Pessoa B:   Conta 28 degraus, dando passos de 2 em 2 degraus.

O total de passos dado pela pessoa B é

\mathsf{p_B=\dfrac{28~degraus}{2~\frac{degraus}{passo}}}\\\\\\ \mathsf{p_B=14~passos\qquad\quad\checkmark}


Isto significa que durante a subida da pessoa B, a quantidade de degraus que a escada se desloca é

\mathsf{q_B=p_B\cdot x}\\\\ \mathsf{q_B=14x}


Esta quantidade de degraus (14x), somada com o número de degraus contados pela pessoa B (28) é igual ao número de degraus visíveis (N):

\mathsf{14x+28=N\qquad\quad(ii)}

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Igualando \mathsf{(i)} e \mathsf{(ii)}, ficamos com

\mathsf{21x+21=14x+28}\\\\ \mathsf{21x-14x=28-21}\\\\ \mathsf{7x=7}\\\\ \mathsf{x=\dfrac{7}{7}}\\\\\\ \begin{array}{lcl} \!\!\!\mathsf{x=1~degrau/passo}&\quad\longleftarrow\quad&\textsf{taxa com que a escada se move, assumindo}\\ &&\textsf{que os passos das duas pessoas est\~ao}\\ &&\textsf{sincronizados.} \end{array}


Substituindo este valor na equação \mathsf{(i)}, obtemos

\mathsf{N=21\cdot 1+21}\\\\ \mathsf{N=21+21}\\\\ \begin{array}{lcl}\!\!\!\boxed{\begin{array}{c}\mathsf{N=42} \end{array}}&\quad\longleftarrow\quad&\textsf{n\'umero de degraus vis\'iveis}\\ &&\textsf{na escada rolante.} \end{array}


Resposta:  42 degraus são visíveis na escada rolante.


Bons estudos! :-)


Tags:  desafio taxa relacionada discreta razão proporção grandezas velocidade quantidade contagem

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2017-01-07T12:46:59-02:00
A pessoa que da 1 passo por degrau é a pessoa X e a outra é a pessoa Y
Como a pessoa Y anda 2 degraus por vez entao ela andou 14 passos entao a pessoa X andou 14 degraus quando a pessoa B já estava no topo,mas enquanto Y estava andando 14 passos a escada rolante estava andando A passos.   
Como o primeiro contou 21 degraus faltam 7 degrau para andar como 7 é metade de 14 entao a escada esta andando A/2 passo logo como eles andaram o mesmo número de degraus temos a seguinte equacao:
28 + A = 14 + A + 7 + A/2
28 = 21 + A/2
A/2 = 7
A = 14 
Entao o número de degraus da escada rolante é 28 + 14 = 42