Um triângulo retângulo com vértices denominados A, B, e apoia‐se sobre uma linha horizontal, que corresponde ao solo, e gira sem escorregar no sentido horário. Isto é, se a posição inicial é aquela mostrada na figura, o movimento começa com uma rotação em torno do vértice até o vértice A tocar o solo, após o que passa a ser uma rotação em torno de A ,até o vértice B tocar o solo, e assim por diante.

Usando as dimensões indicadas na figura (AB = 1 e BC = 2), qual é o comprimento da trajetória percorrida pelo vértice B, desde a posição mostrada, até a aresta BC apoiar‐se no solo novamente?

  • a

    começar estilo tamanho matemático 14px 3 sobre 2 reto pi fim do estilo

  • b

    começar estilo tamanho matemático 14px numerador 3 mais raiz quadrada de 3 sobre denominador 3 fim da fração reto pi fim do estilo

  • c

    começar estilo tamanho matemático 14px 13 sobre 6 reto pi fim do estilo

  • d

    começar estilo tamanho matemático 14px numerador 3 mais raiz quadrada de 3 sobre denominador 2 fim da fração reto pi fim do estilo

  • e

    começar estilo tamanho matemático 14px numerador 8 mais 2 raiz quadrada de 3 sobre denominador 3 fim da fração reto pi fim do estilo

De acordo com a questão, tem-se a seguinte figura depois dos giros:

Daí tem-se que a trajetória do vértice B descrito será a soma dos comprimentos dos arcos começar estilo tamanho matemático 14px reto c com 1 subscrito fim do estilo e começar estilo tamanho matemático 14px reto c com 2 subscrito fim do estilo.
Calculando começar estilo tamanho matemático 14px reto c com 1 subscrito fim do estilo e começar estilo tamanho matemático 14px reto c com 2 subscrito fim do estilo:

começar estilo tamanho matemático 14px reto c com 1 subscrito dois pontos espaço numerador 2 reto pi espaço reto R espaço vezes espaço 150 sinal de grau sobre denominador 360 sinal de grau fim da fração espaço igual a espaço numerador 2 reto pi espaço vezes espaço 2 espaço vezes espaço 150 sobre denominador 360 fim da fração espaço igual a espaço numerador 5 reto pi sobre denominador 3 fim da fração reto c com 2 subscrito dois pontos espaço numerador 2 reto pi espaço reto R sobre denominador 4 fim da fração espaço igual a espaço numerador 2 reto pi espaço vezes espaço 1 sobre denominador 4 fim da fração espaço igual a espaço reto pi sobre 2 fim do estilo

Somando começar estilo tamanho matemático 14px reto c com 1 subscrito fim do estilo + começar estilo tamanho matemático 14px reto c com 2 subscrito fim do estilo, tem-se

começar estilo tamanho matemático 14px numerador 5 reto pi sobre denominador 3 fim da fração espaço mais espaço reto pi sobre 2 espaço igual a espaço numerador 10 reto pi espaço mais espaço 3 reto pi sobre denominador 6 fim da fração espaço igual a espaço numerador 13 reto pi sobre denominador 6 fim da fração fim do estilo