MatLabG · Experiência

Três comportamentos lado a lado: direta, inversa e não proporcional

Quadrados e retângulos de área ou perímetro fixos, combustível, ração e caixa d'água: a mesma mudança em três situações, três respostas diferentes — classificar e dizer o que fica constante.

Relação com o Laboratório Virtual G

Teoria e experimentação: explorar todos os vínculos

Pergunta científica

Sob a mesma mudança da variável, como reconhecer se a outra grandeza varia de forma diretamente proporcional, inversamente proporcional ou não proporcional — e o que se mantém em cada caso?

Execução restrita

Três quadros empilhados mostram situações diferentes sob a mesma mudança: o lado do quadrado e o perímetro; a base e a altura dos retângulos de área 24 cm²; a base e a altura dos retângulos de perímetro 20 cm — o Explorar do tema. Avance a linha da tabela nos três quadros ao mesmo tempo, veja as figuras mudarem e classifique cada quadro antes de revelar. Peça os quocientes e os produtos para conferir. Outros trios trazem a área do quadrado (cresce junto, mas não é proporcional) e três modelos hipotéticos do tema: combustível, ração e caixa d'água. Na investigação guiada, classifique e diga o que fica constante: o quociente, o produto ou nenhum.

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Conexões com a realidade e com outras áreas

Cada conexão traz uma aplicação resolvida: a situação, o modelo, o cálculo passo a passo e uma leitura crítica do resultado. Mude os dados para recalcular.

  • Construção (modelo hipotético)

    Terreno de área fixa: a frente, o fundo e a cerca

    Num loteamento com terrenos retangulares de mesma área, o fundo é inversamente proporcional à frente; já o comprimento da cerca em volta não é proporcional nem à frente nem ao fundo. A aplicação calcula o fundo e a cerca para uma frente dada e compara o que acontece quando a frente dobra.

    Como usar: aplicação resolvida

    <strong>Modelo hipotético</strong> (não são dados reais): num loteamento, todos os terrenos são retângulos de 600 m². Um terreno tem 15 m de frente. Quanto mede o fundo e quanto mede a cerca em volta? E se a frente fosse o dobro?

    Modelo: Área fixa: frente × fundo = A, então fundo = A ÷ frente (inversamente proporcional à frente). Cerca (perímetro) = 2·frente + 2·fundo: nem proporcional nem inversamente proporcional à frente.

    Dados — altere para recalcular
    1. Fundo: 600 ÷ 15 = 40 m; cerca: 2·15 + 2·40 = 110 m.
    2. Frente dobrada (30 m): fundo = 20 m — a metade (produto 600 mantido); cerca = 100 m.
    3. Cerca: fator ≈ 0,9091 — nem 2 nem 0,5: o perímetro não é proporcional à frente (nem inversamente).

    Resultado: No modelo: fundo 40 m e cerca 110 m; com a frente dobrada, fundo 20 m e cerca 100 m.

    Leitura crítica: Modelo hipotético. Frente e fundo têm produto constante (área fixa); a cerca depende da frente de modo bem determinado, mas não proporcional — não proporcional não é “sem relação”. Terrenos reais têm recuos, esquinas e formatos irregulares.

  • Economia doméstica (modelo hipotético)

    Combustível gasto e combustível que resta

    Com consumo constante, o combustível gasto é diretamente proporcional à distância; o que resta no tanque diminui com a distância, mas não é inversamente proporcional a ela. A aplicação calcula o gasto, o que resta e a autonomia.

    Como usar: aplicação resolvida

    <strong>Modelo hipotético</strong> (não são dados reais): um carro faz 12,5 km por litro e sai com o tanque de 40 L cheio. Quanto gasta em 150 km, quanto resta e qual é a autonomia?

    Modelo: Consumo constante: gasto = d ÷ r (diretamente proporcional a d); resta = T − d ÷ r (não proporcional: diminui sempre o mesmo tanto por km); autonomia = T·r. Válido para 0 ≤ d ≤ T·r.

    Dados — altere para recalcular
    1. Gasto: 150 ÷ 12,5 = 12 L (gasto ÷ distância = 0,08 L/km, constante).
    2. Resta: 40 − 12 = 28 L.
    3. Autonomia: 40 · 12,5 = 500 km.
    4. Em 300 km: gasto = 24 L (o dobro); resta = 16 L — não é a metade, e o produto distância × resta passa de 4200 a 4800.

    Resultado: No modelo: gasta 12 L, restam 28 L; autonomia de 500 km.

    Leitura crítica: Modelo hipotético (o consumo real muda com velocidade, carga e trânsito). O gasto é diretamente proporcional à distância; o que resta diminui com ela, mas não é inversamente proporcional — um sobe e o outro desce, sem produto constante.

Referências

  1. BRASIL. Ministério da Educação. Base Nacional Comum Curricular. Brasília: MEC, 2018.
  2. OECD. PISA 2022 assessment and analytical framework. Paris: OECD Publishing, 2023.

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