Interagindo com a matemática: 2012

EXERCÍCIOS de geometria espacial

1) A área da superfície de uma esfera é 16πcm², determine o raio e o volume da esfera .

Solução

A fórmula da área da superfície da esfera é S = 4πr², logo 4πr²= 16 π 􀃎r²= 4 􀃎r = 2 cm

Agora calculamos o volume da esfera utilizando a fórmula : V =334rπ,como r = 2 cm , temos:

33cm332V2.34Vπ=⇒π=

2) Um plano secciona uma esfera de raio 5 cm, segundo um círculo de área 9πcm². Determine a distância do plano da seção ao centro da esfera.

Solução

A área da seção é 9π cm², como a seção é um círculo, sua área se calcula pela fórmula πr², então temos:

πr²= 9π r²= 9 r = 3 cm

Como d²+ r²= R², obtemos:

d²+ 3²= 5²d²= 1d = 4 cm

1) (UNIFICADO) Internamente, a cúpula do teto de um teatro tem a forma de superfície de uma semi-esfera, cujo raio mede 4m. Se um galão de tinta é suficiente para pintar 21 m², o número necessário de galões para realizar todo o serviço de pintura interna da cúpula é, aproximadamente.

a) 2

b) 3

c) 4

d) 5

e) 6

raio da seção

334.360Vr πα=

24.3 r d r t

A geratriz de um cone circular reto mede 20 cm e forma um ângulo de 60 graus com o plano da base. Determinar a área lateral, área total e o volume do cone.

Como sen(60^o)=h/20, então

(1/2) R[3] = h/20

h = 10 R[3] cm

Como V = (1/3)×(A(base).h, então:

V = (1/3) pi.r²h

V = (1/3) pi.10².10 R[3]

V = (1/3) 1000.R[3].pi cm³

Se r=10cm; g=20cm e A(lateral)=pi.r.g, escreveremos:

A(lataral) = pi.r.g = pi.10.20 = 200.pi cm²

A(total) = A(lateral) + A(base)

= pi.r.g + pi.r² = pi.r.(r+g)

= pi.10.(10+20) = 300 pi cm²

A hipotenusa de um triângulo retângulo mede 2cm e um dos ângulos mede 60 graus. Girando-se o triângulo em torno do cateto menor, obtem-se um cone. Qual é o seu volume? Como sen(60º)=r/2, segue que:

2. R[3]/2 = r/2

3. r = R[3] cm

Substituindo os valores de g e de r, na relação g²=h²+r², obtemos

h = 1cm

V = (1/3).A(base).h = (1/3) pi.r²h

= (1/3).pi.3 = pi c

Os catetos de um triângulo retângulo medem b e c, e a sua área mede 2m². O cone obtido pela rotação do triângulo em torno do cateto b tem volume 16 pi m³. Obteremos a medida do cateto c. Como a área do triângulo mede 2m², segue que: (1/2)bc=2, o que garante que bc=4. Como a área da base é dada por A(base)=pi.r²=pi.c², temos que

2. V = 16 pi = (1/3) pi c² b

3. c = 12 m

As áreas das bases de um cone circular reto e de um prisma quadrangular reto são iguais. O prisma tem altura 12 cm e volume igual ao dobro do volume do cone. Determinar a altura do cone.

h(prisma) = 12

A(base do prisma) = A(base do cone) = A

V(prisma) = 2×V(cone)

assim:

A×h(prisma) = 2(A h)/3

A 12 = (2/3)A h

h = 18 cm

m³

1. Anderson colocou uma casquinha de sorvete dentro de uma lata cilíndrica de mesma base, mesmo raio r e mesma altura h da casquinha. Qual é o volume do espaço (vazio) compreendido entre a lata e a casquinha de sorvete?

2. V = V(cilindro) - V(cone)

3. = A(base).h - (1/3) A(base).h

4. = pi.r².h - (1/3).pi.r².h

5. = (2/3) pi.r².h cm³

Exercício: Calcular o volume de um cilindro oblíquo com base elíptica (semi-eixos a e b) e altura h. Sugestão: Veja nesta mesma Página um material sobre a área da região elíptica.

Exemplo: Uma pirâmide tem a altura medindo 9cm e volume igual a 108cm³. Qual é o volume do tronco desta pirâmide, obtido pelo corte desta pirâmide por um plano paralelo à base da mesma, sabendo-se que a altura do tronco da pirâmide é 3cm?

Como

V(pirMenor)/V(pirâmide) = h³/H³

V(pirMenor)/108 = 6³/9³

V(pirMenor) = 32

então

V(tronco)=V(pirâmide)-V(pirMenor)= 108cm³-2cm³ = 76 cm³

01)Juliana tem um perfume contido em um frasco com a forma de uma pirâmide regular com base quadrada. A curiosa Juliana quer saber o volume de perfume que o frasco contém. Para isso ela usou uma régua e tirou duas informações: a medida da aresta da base de 4cm e a medida da aresta lateral de 6cm.
Como V(pirâmide)=A(base).h/3, devemos calcular a área da base e a medida da altura. Como a base tem forma quadrada de lado a=4cm, temos que A(base)=a²=4cm.4cm=16 cm².

02)Um grupo de escoteiros quer obter a área total de suas barracas, as quais têm forma piramidal quadrangular. Para isso, eles usam medidas escoteiras. Cada dois passos de um escoteiro mede 1 metro. A barraca tem 4 passos escoteiros de lado da base e 2 passos de apótema. Calcular a área da base, área lateral e a área total.

03)A aresta da base de uma pirâmide hexagonal regular mede 8 cm e a altura 10 cm. Calcular a área lateral.
Tomaremos a aresta com a=8 cm e a altura com h=10 cm. Primeiro vamos calcular a medida do apótema da face lateral da pirâmide hexagonal. Calcularemos o raio r da base.
Como a base é um hexágono regular temos que r=(a/2)R[3], assim r=8R[3]/2=4R[3] e pela relação de Pitágoras, segue que (ap)²=r²+h², logo

1) Um prisma triangular tem todas as arestas congruentes e 48m² de área lateral. Seu volume vale:

2) Calcular em litros o volume de uma caixa d’água em forma de prisma reto, de aresta lateral 6m, sabendo-se que sua base é um losango cujas diagonais medem 7m e 10m.

3) Petróleo matou 270 mil aves no Alasca em 1989

Da redação

O primeiro – e mais grave – acidente ecológico ocorrido no Alasca foi provocado pelo vazamento de 42 milhões de litros de petróleo do navio tanque Exxon Valdez, no dia 24 de março de 1989. O petroleiro começou a vazar após chocar-se com recifes na baia Principe Willian. Uma semana depois , 1300km² da superfície do mar já estavam cobertos de petróleo.

Supondo que o petróleo derramada se espalhasse uniformemente nos 1300km² da superfície do mar, a espessura da camada de óleo teria aproximadamente:

4) Qual é a distância entre os centros de duas faces adjacentes de um cubo de aresta 4?

5) Diminuindo-se de 1 unidade de comprimento a aresta de um cubo, o seu volume diminui 61 unidades de volume. A área total desse cubo, em unidades de área é igual a:

6) Se um cubo tem suas arestas aumentadas em 20% cada uma, então seu volume fica aumentado em:

7) Uma caixa d´água tem forma cúbica com 1metro de aresta. De quanto baixa o nível da água ao retirarmos 1 litro de água da caixa?

8 ) Um paralelepípedo retângulo tem 142 cm² de área total e a soma dos comprimentos de suas arestas vale 60 cm. Sabendo que os seus lados estão em progressão aritmética, eles valem:

9) O volume de um paralelepípedo retângulo é 1620 m³. Calcular as arestas sabendo que estas são proporcionais aos números 3, 4 e 5.

10) Um tanque em forma de paralelepípedo tem por base um retângulo horizontal de lados 0,8 m e 1,2 m. Um individuo, ao mergulhar completamente no tanque, faz o nível da água subir 0,075m. Então o volume do individuo , em litros, é:

11) Se o apótema de uma pirâmide mede 17m e o apótema da base mede 8m, qual é a altura da pirâmide?

12) Calcular a área lateral de uma pirâmide quadrangular regular que tem 12cm de altura e 40cm de perímetro da base.

13) Qual é a área total de uma pirâmide quadrangular regular, sabendo-se que sua altura mede 24cm e que o apótema da pirâmide mede 26cm?

14) A área lateral de uma pirâmide quadrangular regular de altura 4m e de área da base 64m² vale:

15) Uma pirâmide quadrada tem todas as arestas medindo 2. A altura mede:

16) As arestas laterais de uma pirâmide reta medem 15cm, e a sua base é um quadrado cujos lados medem 18cm. A altura dessa pirâmide, em cm, é igual a:

17) As projeções ortogonais de um cilindro sobre dois planos perpendiculares são, respectivamente, um circulo e um quadrado. Se o lado do quadrado é 10, qual o volume do cilindro?

18) Uma fábrica de tintas está estudando novas embalagens para o seu produto, comercializado em latas cilíndricas cuja circunferência mede 10π cm. As latas serão distribuídas em caixas de papelão ondulado, dispostas verticalmente sobre a base da caixa, numa única camada. Numa caixa de base retangular medindo 25cm por 45cm, quantas latas caberiam?

19) Sabe-se que um cilindro de revolução de raio igual a 10cm, quando cortado por um plano paralelo ao eixo, a uma distância de 6cm desse eixo, apresenta secção retangular equivalente à base. O volume desse cilindro, em centímetros cúbicos, é:

20) Um retângulo girando em torno de cada um dos seus lados gera dois sólidos, cujos volumes medem 360π m³ e 600π m³. Calcular a medida dos lados do retângulo.

21) A altura de um cone circular reto mede o triplo da medida do raio da base. Se o comprimento da circunferência dessa base é 8πcm, então o volume do cone, em centímetros cúbicos, é:

22) Deseja-se construir um cone circular reto com 4cm de raio da base e 3cm de altura. Para isso, recorta-se em cartolina, um setor circular para a superfície lateral e um circulo para a base. A medida do ângulo central do setor circular é:

23) Ao se girar um triangulo retângulo de lados 3m, 4m e 5m em torno da hipotenusa, obtém-se um sólido cujo volume, em m³, é igual a:

24) Um copinho de sorvete em forma de cone tem diâmetro igual a 5cm e altura igual a 15cm. A empresa fabricante diminuiu o diâmetro para 4cm, mantendo a mesma altura. Em quantos por cento variou o volume?

25) Um tronco de pirâmide de bases quadradas tem 21dm³ de volume. A altura do tronco mede 30cm e o lado do quadrado da base maior, 40cm. Então, o lado do quadrado da base menor mede:

26) A base de uma pirâmide tem área igual a 225cm². A 2/3 do vértice, corta-se a pirâmide por um plano paralelo à base. A área da secção é igual a:

27) Um copo de chope é um cone(oco), cuja altura é o dobro do diâmetro da base. Se uma pessoa bebe desde que o copo está cheio até o nível da bebida ficar exatamente na metade da altura do copo, a fração do volume total que deixou de ser consumida é:

28) Um copo de papel, em forma de cone, é formado enrolando-se um semicírculo que tem um raio de 12cm. O volume do copo é de, aproximadamente:

29) O raio de um cone circular reto e a aresta da base de uma pirâmide quadrangular regular têm mesma medida. Sabendo que suas alturas medem 4cm, então a razão entre o volume do cone e o da pirâmide é:

30) Considere um triangulo isósceles ABC, tal que AB = BC = 10cm e CA = 12cm. A rotação desse triangulo em torno de um eixo que contém o lado AC gera um sólido cujo volume, em centímetros cúbicos, é:

31) O volume de uma esfera cresce 72,8% quando o raio dessa esfera aumenta:

32) A intersecção de um plano com uma esfera é um circulo de 16πdm² de área. Sabendo-se que o plano dista 3dm do centro da esfera, o volume da esfera é:

33) Um cálice com a forma de um cone mantém V cm³ de uma bebida. Uma cereja de forma esférica, com diâmetro 2cm, é colocada dentro do cálice, supondo que a cereja repousa apoiada nas laterais do cálice, e o liquido recobre exatamente a cereja a uma altura de 4cm a partir do vértice do cone, determinar o valor de V.

34) Um fuso esférico, cujo ângulo equatorial mede π/3 rad faz parte de uma superfície esférica de 12cm de raio. A área desse fuso esférico, em cm², é igual a:

35) O volume de uma esfera inscrita num cubo cuja aresta mede 6cm é:

36) Um cubo está inscrito uma esfera de raio R. Sua área total é:

37) Em um cilindro reto, de 4m de altura e 0,5m de raio, foi inscrito um prisma quadrangular regular. Qual a razão entre os volumes?

38) Um cilindro está inscrito em um cubo cuja diagonal mede 20cm. Calcule a área lateral do cilindro.

39) No retângulo ABCD, temos AB = 5cm e BC = 2cm. Calcular a área total do sólido gerado pela revolução de 360° da região do retângulo ABCD em torno do eixo e paralelo ao lado AB e distante 1cm de AB como mostra a figura.

GABARITOS:

1) 16√3

2) 210.000litros

3) 0,032mm

4) 2√2

5) 150

6) 72,8%

7) 1mm

8 ) 3,5,7

9) 9,12, 5

10) 72

11) 15m

12) 260cm²

13) 1440cm²

14) 64√2 m²

15) √2

16) 3√7

17) 250π

18) 08

19) 625π²

20) 6m e 10m

21) 64π

22) 288°

23)48π/5

24) diminui 36%

25) 10

26) 100

27) 1/8

28) 385cm³

29) π

30) 256π

31) 20%

32) 500π/3

33) 4π/3

34) 96π

35) 36π

36) 8R²

37) π/2

38) 400π/3

39) 56πcm²

03 - B	04 - 3	05 - D	06 - C
07 - C	08 - A	09 - C	10 - m ¹ 4

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quarta-feira, 15 de fevereiro de 2012

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