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RACIOCÍNIO LÓGICO MATEMÁTICO E LÓGICO QUANTITATIVO EM
              PROBLEMAS ENVOLVENDO TORNEIRAS



1º) Uma torneira enche um tanque em 12 horas; uma outra torneira enche-o em 15 horas.
    Estando o tanque vazio e abrindo-se as duas torneiras no mesmo instante, em
    quanto tempo ficará cheio?
                                                          1
   Solução:      Em 1h, a 1ª torneira despeja               da capacidade do tanque.
                                                         12
                                                          1
                 Em 1h, a 2ª torneira despeja               da capacidade do tanque.
                                                         15
                 Em 1h, as duas torneiras abertas no mesmo instante, despejarão:
                                                             1 1 54 9:3       3
                                                              + =    =       =
                                                            12 15 60   60 : 3 20
                 Para despejarem água até encher o tanque, isto é, para despejarem os
    3
      será necessário que                       fiquem abertas durante:
   20
                           20 3 20 20
                             : =   •  h ou 6h 40min.
                           20 20 20 3
   Resposta: 6h 40min.
   Observação: Para o caso de duas torneiras há um método "cuca legal" de resolver. Basta dividir o produto    pela
   soma dos tempos que            as duas torneiras isoladamente gastam para encher o tanque.
                           12 x15       180:9       20
                                    =           =        h = 6h 40min.
                           12 15        27:9       3


2º) Um reservatório é alimentado por duas torneiras que enchem em 6 horas. Se a
    primeira, sozinha, enche-o em 10 horas, em quanto tempo a segunda, funcionando
    só, deixará o reservatório cheio?
                                                                          1
   Solução:      Em 1h, as duas torneiras juntas despejarão                 da capacidade do reservatório.
                                                                          6
                                                                      1
                 Em 1h, a 1ª torneira, sozinha, despeja                 da capacidade do reservatório.
                                                                     10
                 Em 1h, a 2ª torneira, funcionando só, despejará:
                           1 1 53 2: 2 1
                            - =   =      =
                           6 10 30 30 : 2 15
                                        15
                 Para encher os            do reservatório, ela levará:
                                        15
                           15 1 15 15 15
                             : = •   = = 15 horas.
                           15 15 15 1 1
   Resposta: 15 horas

                                                                               10  6       60
   Observação: Aplicando o método "cuca legal" a solução, no caso, seria:               =        = 15 horas.
                                                                               10  6       4
3                                          3
3º) Uma caixa d'água contem 3 torneiras. A 1ª despeja 8                                             litros por minuto; a 2ª 9
                                                                                                4                                          5
                                             3
   litros por minuto e a 3ª 12   litros por minuto. A capacidade total da caixa d'água é
                               8
   de 6.145 litros. Abrindo-se as 3 torneiras, simultaneamente , em quanto tempo ficará
   cheia?
   Solução: Em 1 minuto as três torneiras abertas, simultaneamente, despejarão:
                                3            3            3                                         3         3          3
                            8        + 9          + 12            = 8 + 9 + 12 +                         +          +
                                4            5            8                                         4         5          8

                                                                                  30  24  15                 69
                                                                  = 29 +                                = 29
                                                                                           40                  40

                                                                          29  40  69                  1.160  69       1.229
                                                                  =                             =                    =           litros.
                                                                                   40                        40           40
                O tempo que gastarão para encher a caixa d'água, isto é, para despejar os
   6.145 litros é igual a:

                                                              5
                                             1.229                            40
                                6.145:                  = 6.145 •                       = 200 min. = 3h 20min.
                                                  40                       1.229
                                                                              1
Resposta: 3h 20min.


4º) Quatro torneiras foram instaladas para encher um tanque. A primeira demoraria 15
    horas para encher sozinha; a segunda, 20; a terceira, 30 e a quarta, 60 horas. Depois
    de abrir, simultaneamente, as quatro torneiras e elas ficarem funcionando em
    conjunto durante 5 horas, fecharam-se as duas primeiras. Quanto tempo demorarão
    as outras duas para terminar de encher o tanque?
                                                                  1
   Solução:    Em 1h, a 1ª torneira encherá                               da capacidade do tanque.
                                                                  15

                                                                   1
               Em 1h, a 2ª torneira encherá                               da capacidade do tanque.
                                                                  20

                                                                  1
               Em 1h, a 3ª torneira encherá                               da capacidade do tanque.
                                                                  30
                                                                   1
               Em 1h, a 4ª torneira encherá                               da capacidade do tanque.
                                                                  60
               Em 1h, as quatro torneiras, juntas encherão:
                1       1           1        1        4  3  2 1            10 1
                    +        +           +        =                       =        =       da capacidade do tanque.
               15       20          30       60           60                  60       6

                                                         1            5
               Em 5h elas encherão 5 •                        =           da capacidade do tanque.
                                                         60           6

                                                                                                        6    5 1
               Parte do tanque que faltará para acabar de encher:                                           + =
                                                                   6 6 6
   Em 1h as duas torneiras que não foram fechadas, juntas, isto é, a 3ª e a 4ª, despejarão:
1           1           2 1             3         1
                              +       =                =            =
                     30 60     60     60 20
             Assim, o tempo necessário para que eles acabem de encher o tanque é:
                      1       1                1               20 : 2              10
                          :           =                    •                 =           h    = 3h 20 min
                      6       20               6:2                  1               3
             Resposta: 3h 20min.


5º) Três fontes correm para um tanque. A primeira e a segunda, correndo
                                                               5                                                  5
  simultaneamente, enchem-no em 5                                   h; a primeira e a terceira em 5                   h; a segunda
                                                           23                                                     7
                      4
  e a terceira em 8       h. Cada uma das fontes, correndo só, em que tempo encherá o
                      7
  tanque?

       Solução: Em 1h, a 1ª e a 2ª fontes enchem                                         1 = 1 = 23 do tanque.
                                               5                                        5   120  120
                                                                                        23   23

               Em 1h, a 1ª e a 3ª fontes enchem 1                                        =     1 = 7 do tanque.
                                               5 5                                            40   40
                                                 7                                            7
               Em 1h, a 2ª e a 3ª fontes enchem 1                                        =     1 = 7 do tanque.
                                               8 4                                             60 60
                                                 7                                             7


             Sejam x, y e z os números de horas em que cada uma das fontes, correndo só,
                                                                                  1                   1                  1
  enche o tanque. A primeira fonte em 1h encherá                                        , a segunda       e a terceira       .
                                                                                  x                   y                  z
             Temos, pois o seguinte sistema:
                          1               1           23
                                  +           =
                          x               y       120

                          1           1           7
                              +           =
                          x           z           40
                          1           1           7
                              +           =
                          y           z        60
             Somando membro a membro essas equações, temos:
                      2           2           2                23            7            7
                              +           +        =                 +             +           
                      x           y           z            120           40              60

                              1           1            1            23  2114
                      2               +        +               =                              
                              x           y            z                 120

                              1           1            1                58
                      2               +        +               =                 (:2)   
                              x           y            z            120
1           1           1                   29
                               +           +               =
                           x           y           z               120


               Subtraindo dessa equação, cada uma das três do sistema, vem:
                       1           1           1                       1           1            29            23
                               +           +               -                   +        =                -
                       x           y           z                    x              y         120             120

                       1           1           1                       1           1            29            7
                               +           +               -                   +        =                -
                       x           y           z                    x              z         120             40

                       1           1           1                    1              1            29            7
                               +           +               -                   +        =                -
                       x           y           z                    y              z         120             60

                       1           1           1               1           1            6
                               +           +           -           -           =
                       x           y           z               x           y           120

                       1           1           1               1           1           29            7            29  21        8
                               +           +           -           -           =             -               =              =
                       x           y           z               x           z           120       40                120          120

                       1           1           1               1           1           29            7            29  14       15
                               +           +           -           -           =             -               =              =
                       x           y           z               y           z           120       60                120          120

                       1               6                                                                          120
                           =                                      6z = 120                             z=                      z = 20
                       z           120                                                                             6
                       1               8                                                                          120
                               =                                  8y = 120                             y=                     y    = 15
                       y           120                                                                             8

                       1           15                                                                             120
                               =                                  15x = 120                                x=                     x=8
                       x           120                                                                            15


Resposta: A primeira fonte encherá o tanque em 8 horas; a segunda em 15 e a terceira , em
   20.




Fonte: SÉRATES, Jonofon. Raciocínio Lógico: lógico matemático, lógico quantitativo,
   lógico numérico, lógico analítico, lógico crítico. 6ª ed, Brasília, Editora Olímpica Ltda,
   1997.

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Torneiras

  • 1. RACIOCÍNIO LÓGICO MATEMÁTICO E LÓGICO QUANTITATIVO EM PROBLEMAS ENVOLVENDO TORNEIRAS 1º) Uma torneira enche um tanque em 12 horas; uma outra torneira enche-o em 15 horas. Estando o tanque vazio e abrindo-se as duas torneiras no mesmo instante, em quanto tempo ficará cheio? 1 Solução: Em 1h, a 1ª torneira despeja da capacidade do tanque. 12 1 Em 1h, a 2ª torneira despeja da capacidade do tanque. 15 Em 1h, as duas torneiras abertas no mesmo instante, despejarão: 1 1 54 9:3 3 + = = = 12 15 60 60 : 3 20 Para despejarem água até encher o tanque, isto é, para despejarem os 3 será necessário que fiquem abertas durante: 20 20 3 20 20 : = • h ou 6h 40min. 20 20 20 3 Resposta: 6h 40min. Observação: Para o caso de duas torneiras há um método "cuca legal" de resolver. Basta dividir o produto pela soma dos tempos que as duas torneiras isoladamente gastam para encher o tanque. 12 x15 180:9 20 = = h = 6h 40min. 12 15 27:9 3 2º) Um reservatório é alimentado por duas torneiras que enchem em 6 horas. Se a primeira, sozinha, enche-o em 10 horas, em quanto tempo a segunda, funcionando só, deixará o reservatório cheio? 1 Solução: Em 1h, as duas torneiras juntas despejarão da capacidade do reservatório. 6 1 Em 1h, a 1ª torneira, sozinha, despeja da capacidade do reservatório. 10 Em 1h, a 2ª torneira, funcionando só, despejará: 1 1 53 2: 2 1 - = = = 6 10 30 30 : 2 15 15 Para encher os do reservatório, ela levará: 15 15 1 15 15 15 : = • = = 15 horas. 15 15 15 1 1 Resposta: 15 horas 10  6 60 Observação: Aplicando o método "cuca legal" a solução, no caso, seria: = = 15 horas. 10  6 4
  • 2. 3 3 3º) Uma caixa d'água contem 3 torneiras. A 1ª despeja 8 litros por minuto; a 2ª 9 4 5 3 litros por minuto e a 3ª 12 litros por minuto. A capacidade total da caixa d'água é 8 de 6.145 litros. Abrindo-se as 3 torneiras, simultaneamente , em quanto tempo ficará cheia? Solução: Em 1 minuto as três torneiras abertas, simultaneamente, despejarão: 3 3 3 3 3 3 8 + 9 + 12 = 8 + 9 + 12 + + + 4 5 8 4 5 8 30  24  15 69 = 29 + = 29 40 40 29  40  69 1.160  69 1.229 = = = litros. 40 40 40 O tempo que gastarão para encher a caixa d'água, isto é, para despejar os 6.145 litros é igual a: 5 1.229 40 6.145: = 6.145 • = 200 min. = 3h 20min. 40 1.229 1 Resposta: 3h 20min. 4º) Quatro torneiras foram instaladas para encher um tanque. A primeira demoraria 15 horas para encher sozinha; a segunda, 20; a terceira, 30 e a quarta, 60 horas. Depois de abrir, simultaneamente, as quatro torneiras e elas ficarem funcionando em conjunto durante 5 horas, fecharam-se as duas primeiras. Quanto tempo demorarão as outras duas para terminar de encher o tanque? 1 Solução: Em 1h, a 1ª torneira encherá da capacidade do tanque. 15 1 Em 1h, a 2ª torneira encherá da capacidade do tanque. 20 1 Em 1h, a 3ª torneira encherá da capacidade do tanque. 30 1 Em 1h, a 4ª torneira encherá da capacidade do tanque. 60 Em 1h, as quatro torneiras, juntas encherão: 1 1 1 1 4  3  2 1 10 1 + + + = = = da capacidade do tanque. 15 20 30 60 60 60 6 1 5 Em 5h elas encherão 5 • = da capacidade do tanque. 60 6 6 5 1 Parte do tanque que faltará para acabar de encher: + = 6 6 6 Em 1h as duas torneiras que não foram fechadas, juntas, isto é, a 3ª e a 4ª, despejarão:
  • 3. 1 1 2 1 3 1 + = = = 30 60 60 60 20 Assim, o tempo necessário para que eles acabem de encher o tanque é: 1 1 1 20 : 2 10 : = • = h = 3h 20 min 6 20 6:2 1 3 Resposta: 3h 20min. 5º) Três fontes correm para um tanque. A primeira e a segunda, correndo 5 5 simultaneamente, enchem-no em 5 h; a primeira e a terceira em 5 h; a segunda 23 7 4 e a terceira em 8 h. Cada uma das fontes, correndo só, em que tempo encherá o 7 tanque? Solução: Em 1h, a 1ª e a 2ª fontes enchem 1 = 1 = 23 do tanque. 5 5 120 120 23 23 Em 1h, a 1ª e a 3ª fontes enchem 1 = 1 = 7 do tanque. 5 5 40 40 7 7 Em 1h, a 2ª e a 3ª fontes enchem 1 = 1 = 7 do tanque. 8 4 60 60 7 7 Sejam x, y e z os números de horas em que cada uma das fontes, correndo só, 1 1 1 enche o tanque. A primeira fonte em 1h encherá , a segunda e a terceira . x y z Temos, pois o seguinte sistema: 1 1 23 + = x y 120 1 1 7 + = x z 40 1 1 7 + = y z 60 Somando membro a membro essas equações, temos: 2 2 2 23 7 7 + + = + +  x y z 120 40 60 1 1 1 23  2114 2 + + =  x y z 120 1 1 1 58 2 + + = (:2)  x y z 120
  • 4. 1 1 1 29 + + = x y z 120 Subtraindo dessa equação, cada uma das três do sistema, vem: 1 1 1 1 1 29 23 + + - + = - x y z x y 120 120 1 1 1 1 1 29 7 + + - + = - x y z x z 120 40 1 1 1 1 1 29 7 + + - + = - x y z y z 120 60 1 1 1 1 1 6 + + - - = x y z x y 120 1 1 1 1 1 29 7 29  21 8 + + - - = - = = x y z x z 120 40 120 120 1 1 1 1 1 29 7 29  14 15 + + - - = - = = x y z y z 120 60 120 120 1 6 120 =  6z = 120  z=  z = 20 z 120 6 1 8 120 =  8y = 120  y=  y = 15 y 120 8 1 15 120 =  15x = 120  x=  x=8 x 120 15 Resposta: A primeira fonte encherá o tanque em 8 horas; a segunda em 15 e a terceira , em 20. Fonte: SÉRATES, Jonofon. Raciocínio Lógico: lógico matemático, lógico quantitativo, lógico numérico, lógico analítico, lógico crítico. 6ª ed, Brasília, Editora Olímpica Ltda, 1997.