Math Problem Statement

A Caixa Misteriosa: Imagine uma caixa que contém exatamente 3 tipos de objetos diferentes: esferas vermelhas, cubos azuis e pirâmides verdes. A quantidade total de objetos na caixa é 100.

Cada esfera vermelha pesa x gramas, cada cubo azul pesa 2x gramas e cada pirâmide verde pesa 3x gramas. Sabemos que o peso total dos objetos na caixa é 3200 gramas e que o número de cubos é o dobro do número de esferas.

Objetivo: Descubra quantas esferas vermelhas, cubos azuis e pirâmides verdes há na caixa.

Solution

Vamos resolver esse problema passo a passo.

Passo 1: Definir variáveis

  • Sejam:
    • rr = número de esferas vermelhas,
    • cc = número de cubos azuis,
    • pp = número de pirâmides verdes.

Sabemos que a quantidade total de objetos na caixa é 100, logo: r+c+p=100r + c + p = 100

Passo 2: Expressar o número de cubos em termos de esferas

É dado que o número de cubos é o dobro do número de esferas, ou seja: c=2rc = 2r

Passo 3: Expressar o peso total dos objetos

Cada esfera vermelha pesa xx gramas, cada cubo azul pesa 2x2x gramas, e cada pirâmide verde pesa 3x3x gramas. O peso total dos objetos é 3200 gramas, então a equação do peso total será: rx+c2x+p3x=3200r \cdot x + c \cdot 2x + p \cdot 3x = 3200

Substituindo c=2rc = 2r na equação do peso: rx+2r2x+p3x=3200r \cdot x + 2r \cdot 2x + p \cdot 3x = 3200 rx+4rx+p3x=3200r \cdot x + 4r \cdot x + p \cdot 3x = 3200 (5r + 3p) \cdot x = 3200 \tag{1}

Passo 4: Substituir o valor de pp

Da equação r+c+p=100r + c + p = 100, e substituindo c=2rc = 2r: r+2r+p=100r + 2r + p = 100 3r + p = 100 \tag{2}

Passo 5: Resolver o sistema de equações

Agora temos duas equações:

  1. (5r+3p)x=3200(5r + 3p) \cdot x = 3200
  2. 3r+p=1003r + p = 100

Da equação (2), podemos isolar pp: p=1003rp = 100 - 3r

Substituímos isso na equação (1): [ (5r + 3(100 - 3r)) \cdot x = 3200

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Math Problem Analysis

Mathematical Concepts

Algebra
Linear Equations
Systems of Equations

Formulas

r + c + p = 100 (total number of objects)
c = 2r (number of cubes is twice the number of spheres)
(5r + 3p) * x = 3200 (total weight equation)
p = 100 - 3r (from substitution)

Theorems

Substitution Method
Linear Equation Solving

Suitable Grade Level

Grades 9-11