Proporção: Igualdade entre Razões

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1. O que é Proporção?

Imagine que em uma receita de bolo, para cada 2 xícaras de farinha, usamos 1 xícara de açúcar. Se quisermos fazer um bolo maior, com 6 xícaras de farinha, quantas xícaras de açúcar serão necessárias? A resposta é 3, pois a relação entre farinha e açúcar deve ser a mesma: 2 : 1 = 6 : 3. Essa igualdade entre razões é chamada de proporção.

Definição Matemática Formal

Dados quatro números a, b, c, d, com b ≠ 0 e d ≠ 0, dizemos que eles formam uma proporção quando a razão entre a e b é igual à razão entre c e d.

ab = cd   ⇔   a : b = c : d
Termos da proporção:

• a e d são os extremos.
• b e c são os meios.

Exemplo: 2 : 3 = 4 : 6 → 2 e 6 são os extremos, 3 e 4 são os meios.

2. Propriedade Fundamental das Proporções

Em toda proporção, o produto dos meios é igual ao produto dos extremos.
ab = cd   ⇒   a × d = b × c

Exemplo

Verifique se 2 : 3 = 4 : 6 forma uma proporção.

2 × 6 = 12
3 × 4 = 12
Como os produtos são iguais, temos uma proporção.

📌 Importante!

Essa propriedade é usada para resolver problemas de regra de três e para verificar se duas razões formam uma proporção.

3. Grandezas Diretamente Proporcionais

📈 Diretamente Proporcionais

Duas grandezas são diretamente proporcionais quando, aumentando uma, a outra aumenta na mesma proporção (ou diminuindo uma, a outra diminui na mesma proporção).

Exemplo: Quanto mais litros de gasolina, maior o preço a pagar.
10 litros → R$ 50,00
20 litros → R$ 100,00
A razão 1050 = 20100 = 15 (constante).

Razão constante: xy = k (constante)

Exemplo resolvido

Se 5 metros de tecido custam R$ 40,00, quanto custarão 8 metros do mesmo tecido?

Grandezas diretamente proporcionais: mais metros → mais reais.
540 = 8x
5 × x = 40 × 8
5x = 320
x = 64

Resposta: R$ 64,00.

4. Grandezas Inversamente Proporcionais

📉 Inversamente Proporcionais

Duas grandezas são inversamente proporcionais quando, aumentando uma, a outra diminui na mesma proporção (e vice-versa).

Exemplo: Quanto mais velocidade, menos tempo para percorrer uma distância.
60 km/h → 2 horas
120 km/h → 1 hora
O produto velocidade × tempo é constante: 60×2 = 120×1 = 120.

Produto constante: x × y = k (constante)

Exemplo resolvido

Um carro a 60 km/h leva 5 horas para fazer uma viagem. Se aumentar a velocidade para 100 km/h, quanto tempo levará?

Grandezas inversamente proporcionais: mais velocidade → menos tempo.
60 × 5 = 100 × x
300 = 100x
x = 3

Resposta: 3 horas.

5. Regra de Três Simples

A regra de três simples é um método prático para resolver problemas envolvendo duas grandezas proporcionais.

Passos para resolver

  1. Identificar as grandezas e verificar se são direta ou inversamente proporcionais.
  2. Montar uma tabela com os valores conhecidos e o valor desconhecido (x).
  3. Montar a proporção de acordo com a relação entre as grandezas.
  4. Aplicar a propriedade fundamental e resolver.

Exemplo 1: Diretamente proporcional

Para fazer 12 bolos, são necessários 6 ovos. Quantos ovos serão necessários para fazer 20 bolos?

Bolos Ovos
12 6
20 x
1220 = 6x
12x = 20 × 6
12x = 120
x = 10

Resposta: 10 ovos.

Exemplo 2: Inversamente proporcional

Uma torneira enche um tanque em 6 horas. Quantas horas levarão 3 torneiras iguais para encher o mesmo tanque?

Torneiras Tempo (h)
1 6
3 x
13 = x6 (inversa, invertemos uma razão)
3x = 6
x = 2

Resposta: 2 horas.

6. Regra de Três Composta

A regra de três composta é usada quando há mais de duas grandezas envolvidas.

Exemplo

5 máquinas, trabalhando 6 horas por dia, produzem 1.000 peças em 4 dias. Quantas peças serão produzidas por 8 máquinas, trabalhando 8 horas por dia, durante 6 dias?

Máquinas h/dia Dias Peças
5 6 4 1.000
8 8 6 x
58 × 68 × 46 = 1.000x
5 × 6 × 48 × 8 × 6 = 1.000x
120384 = 1.000x
120x = 384 × 1.000
120x = 384.000
x = 3.200

Resposta: 3.200 peças.

📌 Método prático

Compare cada grandeza com a que contém a incógnita para determinar se é direta ou inversamente proporcional. Depois, multiplique as razões.

7. Divisão Proporcional

A divisão proporcional é usada para dividir um valor em partes diretamente proporcionais a alguns números.

Exemplo 1: Divisão diretamente proporcional

Divida R$ 1.200,00 em partes diretamente proporcionais a 2, 3 e 5.

Soma das partes: 2 + 3 + 5 = 10
Parte 1: 210 × 1.200 = 240
Parte 2: 310 × 1.200 = 360
Parte 3: 510 × 1.200 = 600

Resposta: R$ 240,00, R$ 360,00 e R$ 600,00.

Exemplo 2: Divisão inversamente proporcional

Divida R$ 600,00 em partes inversamente proporcionais a 2, 3 e 4.

Inversos: 12, 13, 14
MMC dos denominadores = 12
Multiplicando pelos inversos: 6, 4, 3
Soma: 6 + 4 + 3 = 13
Parte 1: 613 × 600 = 276,92 (aproximadamente)
Parte 2: 413 × 600 = 184,62
Parte 3: 313 × 600 = 138,46

8. Questões Resolvidas

Questão 1

Verifique se os números 4, 6, 10 e 15 formam uma proporção, nessa ordem.
Resolução:
Temos a proporção 4 : 6 = 10 : 15
Produto dos meios: 6 × 10 = 60
Produto dos extremos: 4 × 15 = 60
Como os produtos são iguais, forma uma proporção.
✅ Sim, forma uma proporção.

Questão 2

Determine o valor de x na proporção 35 = x20.
Resolução:
3 × 20 = 5 × x
60 = 5x
x = 12
✅ x = 12

Questão 3

Um automóvel consome 8 litros de gasolina para percorrer 100 km. Quantos litros consumirá para percorrer 250 km?
Resolução:
Grandezas diretamente proporcionais: mais km → mais litros.
8100 = x250
8 × 250 = 100 × x
2.000 = 100x
x = 20
✅ 20 litros.

Questão 4

Um ciclista percorre uma distância em 2 horas, com velocidade média de 30 km/h. Se aumentar a velocidade para 40 km/h, quanto tempo levará?
Resolução:
Grandezas inversamente proporcionais: mais velocidade → menos tempo.
30 × 2 = 40 × x
60 = 40x
x = 1,5 h = 1h30min
✅ 1,5 horas (1 hora e 30 minutos).

Questão 5

Divida R$ 900,00 em partes diretamente proporcionais a 2, 3 e 4.
Resolução:
Soma: 2 + 3 + 4 = 9
Parte 1: 29 × 900 = 200
Parte 2: 39 × 900 = 300
Parte 3: 49 × 900 = 400
✅ R$ 200, R$ 300 e R$ 400.

Questão 6

Se 6 operários constroem um muro em 10 dias, quantos dias levarão 8 operários para construir o mesmo muro?
Resolução:
Grandezas inversamente proporcionais: mais operários → menos dias.
6 × 10 = 8 × x
60 = 8x
x = 7,5 dias
✅ 7,5 dias (7 dias e 12 horas).

Questão 7

Em um mapa, 3 cm representam 12 km na realidade. Quantos quilômetros representam 7 cm nesse mapa?
Resolução:
Grandezas diretamente proporcionais.
312 = 7x
3x = 12 × 7
3x = 84
x = 28 km
✅ 28 km.

Questão 8

Para alimentar 15 vacas durante 20 dias, são necessários 600 kg de ração. Quantos kg serão necessários para alimentar 20 vacas durante 30 dias?
Resolução:
Vacas Dias Ração (kg)
15 20 600
20 30 x
1520 × 2030 = 600x
15 × 2020 × 30 = 600x
300600 = 600x
300x = 600 × 600
300x = 360.000
x = 1.200
✅ 1.200 kg.

Questão 9

Divida R$ 1.500,00 em partes inversamente proporcionais a 2, 3 e 5.
Resolução:
Inversos: 12, 13, 15
MMC dos denominadores = 30
Multiplicando pelos inversos: 15, 10, 6
Soma: 15 + 10 + 6 = 31
Parte 1: 1531 × 1.500 ≈ 725,81
Parte 2: 1031 × 1.500 ≈ 483,87
Parte 3: 631 × 1.500 ≈ 290,32
✅ Aproximadamente R$ 725,81; R$ 483,87; R$ 290,32.

Questão 10

Uma torneira enche um tanque em 4 horas. Outra torneira enche o mesmo tanque em 6 horas. Em quanto tempo as duas torneiras juntas encherão o tanque?
Resolução:
Em 1 hora, a primeira torneira enche 14 do tanque.
Em 1 hora, a segunda torneira enche 16 do tanque.
Juntas, em 1 hora, enchem 14 + 16 = 312 + 212 = 512 do tanque.
Para encher o tanque inteiro: 512 × t = 1 → t = 125 = 2,4 horas = 2h24min
✅ 2,4 horas (2 horas e 24 minutos).

9. Aplicações da Proporção no Dia a Dia

🍳 Receitas

Ajustar quantidades de ingredientes proporcionalmente.

Se uma receita para 4 pessoas usa 2 ovos, para 6 pessoas usa 3 ovos.

📏 Mapas e Escalas

Relacionar distâncias no mapa com distâncias reais.

1 cm no mapa = 5 km na realidade → 3 cm = 15 km.

💰 Finanças

Juros, descontos, divisão de lucros.

Dividir um lucro proporcionalmente ao investimento de cada sócio.

📊 Estatística

Proporções e percentuais.

30100 = 30%

10. Exercícios Guiados

Exercício 1

Calcule o valor de x na proporção x8 = 510.

Ver resolução
10x = 8 × 5
10x = 40
x = 4

Exercício 2

Um carro percorre 300 km com 25 litros de combustível. Quantos litros serão necessários para percorrer 420 km?

Ver resolução
25300 = x420
300x = 25 × 420
300x = 10.500
x = 35 litros

Exercício 3

Uma máquina produz 120 peças em 4 horas. Quantas horas serão necessárias para produzir 300 peças?

Ver resolução
1204 = 300x
120x = 4 × 300
120x = 1.200
x = 10 horas

Exercício 4

Um avião voa a 800 km/h e leva 3 horas para fazer uma viagem. Se voasse a 600 km/h, quanto tempo levaria?

Ver resolução
800 × 3 = 600 × x
2.400 = 600x
x = 4 horas

Exercício 5

Divida 500 em partes diretamente proporcionais a 2, 3 e 5.

Ver resolução
Soma: 2 + 3 + 5 = 10
Parte 1: 210 × 500 = 100
Parte 2: 310 × 500 = 150
Parte 3: 510 × 500 = 250

Resumo Geral: Proporção

  • Definição: Proporção é a igualdade entre duas razões: a : b = c : d.
  • Termos: a e d são extremos; b e c são meios.
  • Propriedade fundamental: a × d = b × c.
  • Grandezas diretamente proporcionais: xy = k (constante).
  • Grandezas inversamente proporcionais: x × y = k (constante).
  • Regra de três simples: Método para encontrar um valor desconhecido em uma proporção.
  • Regra de três composta: Envolve mais de duas grandezas.
  • Divisão proporcional: Dividir um valor em partes proporcionais a números dados.
  • Divisão inversamente proporcional: Dividir em partes inversamente proporcionais.

Glossário de Termos

Proporção
Igualdade entre duas razões: a/b = c/d.
Razão
Comparação entre dois números por meio de uma divisão.
Extremos
Em uma proporção a : b = c : d, os extremos são a e d.
Meios
Em uma proporção a : b = c : d, os meios são b e c.
Propriedade Fundamental
Em toda proporção, o produto dos meios é igual ao produto dos extremos.
Grandezas Diretamente Proporcionais
Grandezas que variam na mesma proporção: quando uma aumenta, a outra aumenta na mesma razão.
Grandezas Inversamente Proporcionais
Grandezas que variam em proporção inversa: quando uma aumenta, a outra diminui na mesma razão.
Constante de Proporcionalidade
Valor constante que relaciona duas grandezas proporcionais.
Regra de Três Simples
Método para resolver problemas envolvendo duas grandezas proporcionais.
Regra de Três Composta
Método para resolver problemas envolvendo três ou mais grandezas proporcionais.
Divisão Proporcional
Divisão de um valor em partes diretamente proporcionais a números dados.
Divisão Inversamente Proporcional
Divisão de um valor em partes inversamente proporcionais a números dados.
Escala
Razão entre a medida no desenho e a medida real.

Desafio Final: 20 Questões sobre Proporção

1. Qual é o valor de x na proporção 23 = x12?

2. Na proporção 4 : 5 = 12 : x, qual o valor de x?

3. Verifique se 6 : 9 = 10 : 15 forma uma proporção.

4. Um carro percorre 240 km com 20 litros. Quantos km percorrerá com 30 litros?

5. Se 5 operários constroem um muro em 12 dias, quantos dias levarão 8 operários?

6. Divida 600 em partes diretamente proporcionais a 2, 3 e 5.

7. Um trem a 60 km/h leva 4 horas para fazer uma viagem. A 80 km/h, quanto tempo levará?

8. Em um mapa, 4 cm representam 20 km. Quantos km representam 7 cm?

9. Para fazer 15 bolos, usa-se 6 kg de farinha. Quantos kg para 25 bolos?

10. Determine x: x5 = 1215

11. Se 8 kg de arroz custam R$ 40,00, quanto custarão 12 kg?

12. Três torneiras enchem um tanque em 4 horas. Quantas torneiras iguais encheriam o mesmo tanque em 2 horas?

13. Divida 300 em partes inversamente proporcionais a 2 e 3.

14. Uma fábrica produz 500 peças em 8 horas. Quantas peças produzirá em 12 horas?

15. Em uma proporção, os extremos são 4 e 9, e um dos meios é 6. Qual é o outro meio?

16. Se 10 máquinas produzem 1.000 peças em 5 dias, quantas máquinas produzirão 2.000 peças em 4 dias?

17. Um relógio atrasa 5 minutos a cada 8 horas. Quanto atrasará em 3 dias?

18. Divida 800 em partes diretamente proporcionais a 1, 2 e 5.

19. Para pintar uma parede de 30 m², são necessários 4 litros de tinta. Quantos litros para pintar 75 m²?

20. Uma roda dá 300 voltas em 5 minutos. Quantas voltas dará em 8 minutos?