Ármand Handaya
Licenciado em Matemática pela USP
Em 1983 e bolsista de Iniciação Cientifica da FAPESP em 1984.

No seu livro “Universal Arithmetic” Newton apresenta um problema de Matemática Elementar, cuja resolução, no entanto, exige uma visão intuitiva. Problemas como esse, segundo ele, não mais úteis do que regras, leis (ou qualquer outro produto de “empacotamento teórico”), quando se estuda Ciência.

O problema apresentado a seguir, incidentalmente, não é devido ao próprio Newton, mas um produto do folclore matemático, baseado num problema por ele proposto.

“Três campos cobertos com grama da  mesma grossura e razão de crescimento têm as seguintes áreas: 3 1/3 hectares, 10 hectares e 24 hectares. O primeiro serviu para alimentar 12 bois durante 4 semanas e segundo, 21 bois durante 9 semanas. Quantos bois podem se alimentar no terceiro campo no curso de 18 semanas?”

(Questão extraída do Álgebra can be fun” de Ya.I. Perelman, MIR Publishers, (Moscow) – Cows in the Meadow, pág. 50 – Newton’s problem – pág. 53).

Apresento aqui uma solução, sem muita conta, nem muita Matemática: trataremos do problema sem a preocupação com o sentido físico das quantidades, por exemplo 86,4 bois. Nosso raciocínio envolve as seguintes etapas:

- Da tabela 1 construímos a tabela 2, pela proporcionalidade direta entre a área do campo e a quantidade de bois alimentados num mesmo período de tempo.

Tabela 1

 

Tabela 2

Área
(em ha)

Bois

Tempo
(em semanas)

3  1/3

12

4

10

21

9

24

-

18

Área
'

Bois

Tempo
(em semanas)

24

86,4

4

2424

50,4

9

 

-

18

- Se a grama não crescesse, a quantidade de bois seria inversamente proporcional à duração do campo (ou do sustento). Assim, em 9 semanas, seria esta a quantidade de bois alimentados:

- Na tabela 2 encontramos o número 50,4 e não 38,4. Portanto em 5 semanas a grama cresceu o bastante para alimentar mais 12 bois durante 9 semanas (!)

- Em 14 semanas a grama deve crescer proporcionalmente, ou seja, o bastante para alimentar

- Ou seja, a metade, 16,8 bois, durante 18 semanas (!)

- De 4 para 18 semanas, houve um intervalo de 14 semanas. Se nesse entretempo não houvesse crescimento da grama a quantidade de bois alimentados em 18 semas seria de:

- Portanto com o crescimento da grama, a quantidade será de:

  19,2 + 16,8 = 36 bois

- De um modo geral, para a situação esquematizada no quadro seguinte

 

Área

Bois

Tempo

A1  

x1

t1

A2

x2

t2  

A3

D

t3

Área

Bois

Tempo

A3

t1

A3

t2  

A3

D

t3

 

 

O colega Antonio dos Santos Machado, do IME-USP e do Curso Intergraus, São Paulo – SP, apresenta uma nova solução, para problemas enviado pelo colega de Nova Friburgo – RJ (RPM, n.º 4, pág. 42).  

2 sen x cos 40º = sen (x + 20º)
sen x ( x+40º) + sen (x – 40º) = sen (x + 20º)
sen x (x + 40º) sen (x + 20º) – sen (x – 40º)
sen x (x + 40º) = 2 sen 30º cos (x – 10º)
sen (x + 40º) = cos (x – 10º)
(x + 40º) + (x – 10º) = 90º

logo x = 30º.