Qual das seguintes situações é um exemplo de uma variável diretamente proporcional ao quadrado da outra?

(A) - 
 O comprimento de um lado de um quadrado e sua área
(B) - 
 O raio de um círculo e sua circunferência
(C) - 
 A velocidade de um carro e a distância percorrida em um determinado tempo
(D) - 
 O volume de um cubo e o comprimento de sua aresta
(E) - 
 O peso de uma pessoa e sua altura

Dica

  • Pense em exemplos concretos de situações em que uma variável é diretamente proporcional ao quadrado da outra.
  • Use gráficos para visualizar a relação entre as variáveis.
  • Utilize equações matemáticas para expressar a relação entre as variáveis.
  • Pratique exercícios e problemas que envolvam proporcionalidade direta ao quadrado.

Explicação

No caso do volume de um cubo e do comprimento de sua aresta, existe uma proporcionalidade direta ao quadrado. Isso significa que, se o comprimento da aresta de um cubo é dobrado, o volume do cubo é multiplicado por 8 (2³). Se o comprimento da aresta é triplicado, o volume do cubo é multiplicado por 27 (3³), e assim por diante.

Análise das alternativas

Nas demais alternativas, não existe uma proporcionalidade direta ao quadrado entre as variáveis:

  • (A): O comprimento de um lado de um quadrado e sua área são diretamente proporcionais, mas não ao quadrado. Se o comprimento do lado é dobrado, a área é multiplicada por 4 (2²).
  • (B): O raio de um círculo e sua circunferência são diretamente proporcionais, mas não ao quadrado. Se o raio é dobrado, a circunferência é multiplicada por 2π (2).
  • (C): A velocidade de um carro e a distância percorrida em um determinado tempo são diretamente proporcionais, mas não ao quadrado. Se a velocidade é dobrada, a distância percorrida é multiplicada por 2.
  • (E): O peso de uma pessoa e sua altura não são diretamente proporcionais. Existem muitos fatores que influenciam o peso de uma pessoa, além da altura.

Conclusão

A proporcionalidade direta ao quadrado é uma relação matemática importante que aparece em muitos contextos diferentes. É importante entender esse conceito para poder resolver problemas matemáticos e científicos de forma eficaz.