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Matemática e suas Tecnologias Matemática e MATEMÁTICA E SUAS TECNOLOGIAS 124 IMERSÃO CURRICULAR Habilidade da BNCC (EM13MAT504) Investi gar processos de obtenção da medida do volume de prismas, pirâmides, cilin- dros e cones, incluindo o princípio de Cavalieri, para a obtenção das fórmulas de cálculo da medida do volume dessas fi guras. Objeti vo de aprendizagem do DC-GOEM (GO-EMMAT504A) Reconhecer os diferentes ti pos de sólidos geométricos e suas parti cularidades, ilus- trando com objetos do coti diano e/ou por aplica- ti vos para dedução do princípio de Cavalieri para aplicá-las em situações reais. Objetos de conhecimento Sólidos Geométricos Imersão Curricular Sólidos Geométricos Para iniciarmos nossa abordagem ao conteúdo deste módulo basta olharmos ao nosso redor. Nosso coti diano está cercado por referências a geometria, seja ela plana ou espacial. Podemos então exercitar nossos olhos buscando essas referências nos mais va- riados ambientes, a começar pela própria sala de aula. É possível perceber o quadro como a representa- ção de um quadrilátero, o giz como a representação de um cilindro, a caixa, no canto da sala, se parece com um paralelepípedo. O globo terrestre que o professor de Geografi a trouxe outro dia pode ser relacionado com a esfera, e essas são apenas algumas das coisas com as quais podemos relacionar a geometria com o nosso coti diano. Faz-se então necessário conhecer mais sobre tais referências para sermos capazes de estabelecer essa relação entre vida e matemáti ca. Começamos então defi nindo o que são sólidos geométricos, que nada mais são do que objetos tri- dimensionais, quando falamos isso, estamos nos re- ferindo a objetos com comprimento, largura e altura, que podem ser classifi cados em poliedro ou corpos redondos. Falaremos mais sobre isso mais para fren- te, por hora, vamos nos ater apenas à parte geral de sólidos. Sem nos atermos tanto a defi nições, veja a seguir alguns exemplos de sólidos geométricos: Figura 1: Sólidos Geométricos – aedonamaria Agora podemos então pensar nessas referências apresentadas e buscar outras imagens/objetos que são correspondentes em nosso coti diano. MÍDIAS INTEGRADAS Dinâmica Em conjunto com a turma, após ter apresentado os sólidos sem muitos detalhes, vamos dividir a turma em 5 grupos. Cada grupo fi cará responsável por um dos sólidos apresentados. Então devem fazer um pequeno passeio pelos ambientes da insti tuição, buscando objetos que lembrem ou se assemelham ao solido que designado a seu grupo. Essa ação objeti va fomentar o trabalho do processo de identi fi cação destes sólidos em nosso coti diano, trazendo representações que sejam mais próximas a realidade de cada estudante e/ou ambiente es- colar. Após todos terem realizado suas associações, os grupos retornam à sala, e, então, apresentam as ca- racterísti cas que os objetos ti nham em comum para que se tornassem associável ao sólido em questão. Já buscando estabelecer as característi cas desses sólidos para um próximo momento. MATEMÁTICA E SUAS TECNOLOGIAS 125 ATIVIDADE DE APRENDIZAGEM 1. Observe o sólido a seguir Assinale a alternati va que apresente uma possível representação deste solido no mundo real. (A) Pirâmide do Egito (B) Sorvete de casquinha (C) Bola de futebol (D) Rede de vôlei. (E) Copo 2. Observe a imagem a seguir Figura 2: Globo Terrestre em Braile - Bia Mapas O objeto pode ser associado a qual sólido geo- métrico? (A) Cone (B) Paralelepípedo (C) Pirâmide (D) Esfera (E) Cilindro 3. Considere o sólido geométrico a seguir Assinale a alternati va que apresente uma possível representação desse sólido no nosso mundo real. (A) Cone (B) Esfera (C) Pirâmide (D) Paralelepípedo (E) Cilindro. 4. Observe o objeto apresentado na imagem a se- guir Figura 3: Exti ntor de Incendio – Bucka O objeto apresentado pode ser associado a qual sólido geométrico? (A) Cone (B) Esfera (C) Pirâmide (D) Paralelepípedo (E) Cilindro. 5. Observe o objeto na imagem a seguir Figura 4: Caixa de sapato Nike – Shopee O objeto apresentado pode ser associado a qual sólido geométrico? (A) Cone (B) Esfera (C) Pirâmide (D) Paralelepípedo (E) Cilindro. MATEMÁTICA E SUAS TECNOLOGIAS 126 Estabelecido nosso processo de associação, po- demos agora identi fi car o que compõe os sólidos geométricos, suas classifi cações e parti cularidades. Como dito anteriormente, é possível classifi car- mos os sólidos geométricos em Poliedros e Corpos Redondos. Quando abordamos os estudos dos poliedros, po- demos dizer que esses sólidos são fi guras geométricas tridimensionais, compostas por um número determi- nado lados que são formados por polígonos. Corpos redondos, como o próprio nome indica, são sólidos geométricos que possuem uma super� cie arredondada ou curva. Um fato interessante dos cor- pos redondos é que eles podem ser conhecidos como sólidos de revolução, que são construídos a parti r da rotação de uma fi gura plana. Podemos então elencar algumas característi cas dos poliedros: • São compostos por faces, arestas e vérti ces: – Faces são os polígonos que formam a super- � cies do poliedro; – Arestas são os lados comuns a duas faces do poliedro; – Vérti ces são os pontos de intersecção das arestas do poliedro. Na imagem a seguir podemos ver alguns exemplos de poliedros: Figura 5: Poliedros - iped - Preparatório Enem Quanto aos corpos redondos, suas característi cas não são tão determinísti cas, basta que ele possua uma super� cie arredondada em sua composição. Na imagem a seguir conseguimos ver alguns cor- pos redondos: Figura 6: Corpos Redondos - Planejati vo MÍDIAS INTEGRADAS Dinâmica Com base nas característi cas que os grupos elen- caram a cada um dos sólidos, durante as aulas an- teriores, podemos iniciar uma breve classifi cação dos sólidos que foram apresentados em poliedros e corpos redondos, bem como indagar mais sobre as característi cas desses poliedros e corpos redon- dos em associação com os objetos aos quais esses sólidos foram associados. Habilidade da BNCC (EM13MAT504) Investi gar processos de obtenção da medida do volume de prismas, pirâmides, cilin- dros e cones, incluindo o princípio de Cavalieri, para a obtenção das fórmulas de cálculo da medida do volume dessas fi guras. Objeti vo de aprendizagem do DC-GOEM (GO-EMMAT504A) Reconhecer os diferentes ti pos de sólidos geométricos e suas parti cularidades, ilus- trando com objetos do coti diano e/ou por aplica- ti vos para dedução do princípio de Cavalieri para aplicá-las em situações reais. Objetos de conhecimento Sólidos Geométricos Sobre os sólidos geométricos Agora iremos começar a focar nosso processo de abordagem em situações mais específi cas, inicialmen- te estudaremos os poliedros. Como dito anteriormente poliedros são fi guras ge- ométricas tridimensionais que são compostas por um número determinado lados, que formam os polígonos. Em específi cos podemos observar os seguintes componentes de um poliedro • São compostos por faces, arestas e vérti ces – Faces são os polígonos que formam a super- � cies do poliedro. – Arestas são os lados comuns a duas faces do poliedro. – Vérti ces são os pontos de intersecção das arestas do poliedro. Quando falamos de poliedros é comum darmos nomes a cada um deles, e essa nomenclatura deriva do número de lados que o sólido apresenta. MATEMÁTICA E SUAS TECNOLOGIAS 127 Observação – A palavra poliedro é formada por poli, do grego polys (muitos ou vários) e edro do grego hedra (face) ou seja, um poliedro é um solido de muitas faces. Esse processo de nomenclatura pelo número de faces segue o seguinte proposto: Nome do Poliedro Número de faces Tetraedro 4 Pentaedro 5 Hexaedro 6 Heptaedro 7 Octaedro 8 Eneaedro 9 Decaedro 10 Undecaedro 11 Dodecaedro 12 Icosaedro 20 Figura 7: Poliedros - Casa da Matemáti ca Podemos, então, além de nomear, classifi car es- ses poliedros em dois grupos, poliedros convexos e poliedros não convexos. Diremos queum poliedro é convexo quando, ao traçarmos qualquer reta não paralela a ele, essa reta deverá interceptar as faces do poliedro em, no máxi- mo dois pontos. Quando a interceptação dessa reta acontecer em mais de duas faces iremos dizer que esse poliedro é não convexo, ou seja, é côncavo. Visualmente teremos as seguintes situações como forma de ilustrar poliedros convexos e não convexos: Figura 8: Poliedros - Toda Matéria Observe como no primeiro caso a interceptação acontece nos pontos P e Q e na segunda acontecem nos pontos A B C e D. ATIVIDADE DE APRENDIZAGEM 1. Considere o poliedro a seguir Podemos dizer que este poliedro apresentado é um (A) Tetraedro não convexo. (B) Tricaedro convexo. (C) Tetraedro convexo. (D) Dodecaedro não convexo. (E) Triedro convexo. 2. Considere o poliedro a seguir Podemos dizer que este poliedro apresentado é um (A) Tetraedro convexo (B) Dadocaedro não convexo (C) Hexaedro convexo (D) Tetraedro não convexo (E) Hexaedro não convexo MATEMÁTICA E SUAS TECNOLOGIAS 128 3. Observe os poliedros a seguir Figura 9: Poliedros - Casa da Matemáti ca A respeito da convexidade dos poliedros apre- sentados, podemos dizer que (A) Apenas I é convexo (B) I e III são convexos (C) II e I são convexos (D) IV e II são convexos (E) Apenas IV é convexo 4. Considere os poliedros a seguir Quanto a convexidade dos poliedros apresenta- dos, podemos afi rmar que (A) I não é convexo (B) III e IV não são convexos (C) I e III são convexos (D) II e IV são convexos (E) I e IV não são convexos 5. São construídos três poliedros com 7, 12 e 20 lados. Esses poliedros são nomeados respecti - vamente como (A) Heptaedro, Dodecaedro e Icosaedro (B) Hexaedro, Dodecaedro e Icosaedro (C) Hexaedro, Decaedro e Icosaedro (D) Heptaedro, Decaedro e Icosaedro (E) Hexaedro, Decaedro e Icosaedro Habilidade da BNCC (EM13MAT504) Investi gar processos de obtenção da medida do volume de prismas, pirâmides, cilin- dros e cones, incluindo o princípio de Cavalieri, para a obtenção das fórmulas de cálculo da medida do volume dessas fi guras. Objeti vo de aprendizagem do DC-GOEM (GO-EMMAT504B) Compreender o princípio de Cavalieri verifi cando característi cas e medidas de altura e área (base e lateral) para investi gar o pro- cesso de obtenção do volume de prismas, pirâmi- des, cilindros e cones. Objetos de conhecimento Sólidos Geométricos Nossos conhecimentos a respeito dos poliedros está se expandindo, e, antes de falarmos especifi ca- mente sobre alguns, manteremos nossos estudos ainda em um âmbito geral. Vamos relembrar quais são os elementos que compõem um poliedro? • Um poliedro é composto por faces, arestas e vérti ces – Faces são os polígonos que formam a super- � cies do poliedro. – Arestas são os lados comuns a duas faces do poliedro. – Vérti ces são os pontos de intersecção das arestas do poliedro. Há uma informação bem relevante que relaciona o número de faces, arestas e vérti ces de um poliedro. Essa informação é conhecida como Relação de Euler, e é válida para todo poliedro convexo. E há alguns polie- dros não convexos em que a relação também é válida. A relação diz que o número de vérti ces, menos o número de arestas, somado com as faces, é igual a 2. Essa relação pode ser usada para auxiliar a deter- minar o número de um dos elementos do poliedro, desde que saibamos o valor dos outros dois elemen- tos. Todo poliedro em que a Relação de Euler é válida é conhecido como poliedro euliriano. Outra característi ca geral dos poliedros é a pos- sibilidade de determinar se tal poliedro é regular ou não. Um poliedro será dito regular quando todas as suas faces forem polígonos regulares e congruentes entre si, isto é, quando as faces forem iguais. Um fato interessante é que existem somente cinco poliedros regulares: tetraedro, hexaedro, octaedro, dodecaedro e icosaedro. MATEMÁTICA E SUAS TECNOLOGIAS 129 Há ainda uma últi ma caracterização dos poliedros, os que são conhecidos como poliedros de Platão. Tais poliedros são aqueles que possuem suas faces com o mesmo número de arestas, todos os vérti ces com o mesmo número de encontros de arestas e seja válida a relação de Euler. Desta forma, o poliedro de Platão, engloba todas as característi cas dos poliedros. São poliedros, regulares, convexos e existem apenas cin- co classes destes: tetraedros, hexaedros, octaedros, dodecaedros e icosaedros. ATIVIDADE DE APRENDIZAGEM 1. Um poliedro convexo possui 11 faces e 18 vérti - ces. Qual é o número de arestas? (A) 18 (B) 11 (C) 27 (D) 29 (E) 30 2. Em um poliedro convexo temos seis faces qua- drangulares e duas faces hexagonais. Determine o número de vérti ces desse poliedro. (A) 24 (B) 12 (C) 18 (D) 30 (E) 36 3. (Fatec-SP) Um poliedro convexo tem três faces com 4 lados, duas faces com 3 lados e quatro faces com 5 lados. Qual o número de vérti ces desse poliedro? (A) 10 (B) 11 (C) 12 (D) 13 (E) 14 4. (Mack-SP) Determine o número de vérti ces de um poliedro que tem três faces triangulares, uma face quadrangular, uma pentagonal e duas hexa- gonais. (A) 10 (B) 11 (C) 12 (D) 13 (E) 14 5. (UFCG – PB) Um professor de matemáti ca em uma aula de geometria, pediu que cada aluno cons- truísse um poliedro convexo regular com 20 faces triangulares. Podemos afi rmar que o número de vérti ces do poliedro construído por cada aluno é igual a (A) 28 (B) 12 (C) 19 (D) 27 (E) 41 Iniciaremos agora o processo de estudo das es- pecifi cidades de alguns poliedros, a começar pelo prisma. Considere dois planos paralelos e , um polígo- no convexo conti do em um dos planos e uma reta r que intercepta o plano, mas não o polígono conti do nele. Então, quando ti vermos segmentos de retas pa- ralelos a r, que ligam os vérti ces do polígono em um dos planos com o outro plano, teremos a formação de um prisma. Os elementos do prisma são: Bases, Faces La- terais, Vérti ces, Arestas da Base, Arestas Laterais, Altura. Figura 10: Ilustração de um prisma e seus elementos - Toda Ma- téria Podemos, ainda, classifi car os prismas de acordo com o número de lados dos polígonos da base: Triangulares: quando as bases são triângulos. Quadrangulares: quando as bases são quadrilá- teros. Pentagonais: quando as bases são pentágonos. E assim por diante. Outra forma de classifi car os prismas são em retos e oblíquos. No prisma reto, temos as arestas laterais perpen- diculares aos planos, formando um ângulo reto, de 90°. E no prisma oblíquo temos as arestas laterais formando um ângulo oblíquo com os planos. MATEMÁTICA E SUAS TECNOLOGIAS 130 Os prismas ainda podem ser classifi cados como regular, se este for reto, e as bases forem polígonos regulares. No estudo dos prismas, temos alguns prismas es- pecífi cos que levam nomes parti culares a depender de suas característi cas. O mais comum é o parale- lepípedo¸ um prisma cujas bases são paralelogramos. Temos também o paralelepípedo reto retângulo ou bloco retangular, que é um prisma reto cujas bases e faces laterais são retângulos. E, ainda, temos o cubo ou hexaedro regular, que é um prisma cujas faces são todas quadradas. O Cubo é um caso parti cular do paralelepípedo reto retângulo, e este é um caso parti cular do para- lelepípedo. Por fi m, podemos então pensar na área da super� - cie de um prisma, e esta é obti da pela soma das áreas das bases e das faces laterais do prisma em questão. Super� cie Total Super� cie Lateral Super� cie da Base ATIVIDADE DE APRENDIZAGEM 1. Considere um paralelepípedo reto retângulo que possui como altura 3 cm, comprimento 5 cm e largura 4 cm. Qual será a área da super� cie total desse paralelepípedo? (A) 12 (B) 15 (C) 20 (D) 47 (E) 94 2. Considere um prisma triangular regular, nele as me- didas de suas arestas possuem o mesmo valor, e sua área lateral mede 10 m². Sendo assim, a área total do prisma é (A) (B) (C) (D) (E) 3. Tem-se, em um prisma reto, uma base formada por um triângulo isósceles conforme mostra a imagem a seguir:Sabe-se que a altura do prisma é igual a 1/3 do perímetro da base. Qual será a área total da su- per� cie deste prisma? (A) 6 (B) 12 (C) 18 (D) 108 (E) 132 4. Seja um paralelepípedo reto retângulo com o comprimento medindo o dobro da largura e a altura medindo 15 cm. Sabe-se que a área total da super� cie desse paralelepípedo mede 424cm². As medidas desconhecidas desse prisma medem (A) 8 e 4 (B) 4 e 12 (C) 12 e 16 (D) 16 e 8 (E) 8 e 20 5. (FCMSC – SP) Dispondo de uma fi ta de cartoli- na medindo 50 cm de comprimento por 30 cm de largura, pode-se construir uma caixa aberta cortando um quadrado de 8cm de lado em cada canto da folha. Qual será o volume dessa caixa, em cen� metros cúbicos? (A) 2 750 cm³ (B) 4 698 cm³ (C) 3 250 cm³ (D) 4 355 cm³ Habilidade da BNCC (EM13MAT504) Investi gar processos de obtenção da medida do volume de prismas, pirâmides, cilin- dros e cones, incluindo o princípio de Cavalieri, para a obtenção das fórmulas de cálculo da medida do volume dessas fi guras. Objeti vo de aprendizagem do DC-GOEM (GO-EMMAT504B) Compreender o princípio de Cavalieri verifi cando característi cas e medidas de altura e área (base e lateral) para investi gar o pro- cesso de obtenção do volume de prismas, pirâmi- des, cilindros e cones. Objetos de conhecimento Sólidos Geométricos Passados os trabalhos com a super� cie de um prisma, vamos então avaliar o volume dos prismas. MATEMÁTICA E SUAS TECNOLOGIAS 131 Para determinar o volume do paralelepípedo reto retângulo e do cubo iremos realizar o produto da área da base pela altura do prisma. Mas, para realizar este cálculo para outros sólidos não é tão simples. E para sermos capazes de fazer isso, uti lizamos um princípio matemáti co que foi desen- volvido pelo italiano Francesco Bonaventura Cavalieri (1598-1947), esse princípio carrega o nome de seu desenvolvedor, Princípio de Cavalieri. O princípio trata de uma forma de associar o vo- lume de um prisma conhecido com o de um prisma desconhecido, desde que esses estejam em um mes- mo plano e que algumas condições sejam sati sfeitas: • A área das bases dos dois prismas é congruente. • As alturas dos dois prismas são congruentes. • Se traçarmos um plano, paralelo ao plano da base, que corte os dois prismas na mesma al- tura, resulta em fi guras de áreas iguais. Então com o uso do Princípio de Cavalieri pode- mos determinar o volume de quaisquer prismas, as- sociando estes a um conhecido. Por exemplo, podemos associar o volume de um prisma de base pentagonal com um paralelepípedo que possui mesma altura e uma base cuja área seja a mesma do pentágono. Se passarmos um plano para- lelo ao plano da base e secante aos prismas e, como resultado, obti vermos fi guras de mesma base então os volumes vão ser os mesmos. Figura 11: Princípio de Cavalieri - Mundo Educação Assim iremos determinar o volume do prisma de base pentagonal como E isso irá ser válido para qualquer prisma, desde que possamos associar ele a um prisma conhecido e que as condições do Princípio de Cavalieri sejam sati sfeitas. ATIVIDADE DE APRENDIZAGEM 1. Deseja-se construir ti jolos de argila, cada ti jolo possuirá as dimensões 18cm, 9 cm e 6 cm. Vão ser produzidos 5 mil ti jolos, qual vai ser o volume de argila necessário para produzir esses ti jolos? (A) 4,86 m³ (B) 5,33 m³ (C) 5,46 m³ (D) 6,03 m³ (E) 6,86 m³ 2. As medidas das arestas de um paralelepípedo reto retângulo formam uma progressão geomé- trica. Se a menor das arestas mede ½ cm e i vo- lume de tal paralelepípedo é 64cm³, calcule as medidas das outras arestas. (A) 4cm e 32cm (B) 8 cm e 16cm (C) 16 cm e 24 cm (D) 24 cm e 48 cm (E) 24 cm e 32 cm 3. (UEPG – PR) As medidas internas de uma caixa d’agua em forma de paralelepípedo retângulo são: 1,2m, 1m e 0,7m. Sua capacidade é de (A) 8 400L (B) 84L (C) 840L (D) 8,4L (E) N.d.a. 4. Uma barra de ferro tem o formato de um pris- ma cuja base é um triangulo equilátero com aresta medindo 4cm, e a altura do prisma mede 12cm. Qual o volume desta barra de ferro? (Use ) (A) 73,04 cm³ (B) 83,04 cm³ (C) 86,04 cm³ (D) 96,04 cm³ (E) 105,04 cm³ 5. Uma ponte é sustentada por uma coluna que pos- sui o formato de um prisma hexagonal regular de aresta de base medindo 2m e altura do prisma medindo 8m. Determine as medidas da área la- teral do prisma e o volume desta coluna. (A) 96 e (B) 18 e (C) 34 e (D) 96 e (E) 55 e 5 MATEMÁTICA E SUAS TECNOLOGIAS 132 Habilidade da BNCC (EM13MAT504) Investi gar processos de obtenção da medida do volume de prismas, pirâmides, cilin- dros e cones, incluindo o princípio de Cavalieri, para a obtenção das fórmulas de cálculo da medida do volume dessas fi guras. Objeti vo de aprendizagem do DC-GOEM (GO-EMMAT504C) Investi gar processos de obten- ção da medida do volume de prismas, pirâmides, cilindros e cones, uti lizando o princípio de Cavalieri para determinar fórmulas do volume. Objetos de conhecimento Sólidos Geométricos Outro poliedro específi co a qual podemos desti nar nossos estudos são as Pirâmides. Composta por uma base poligonal e um vérti ce a pirâmide é formada pelos segmentos que conectam o vérti ce a um dos vérti ces do polígono da base. Ao observar a pirâmide podemos determinas os seguin- tes componentes • Base: é o polígono convexo ABCDE conti do no plano . • Vérti ce da pirâmide: é o ponto V; os vérti ces da base são os pontos A B C D e E. • Faces laterais: são os triângulos VAB, VBC, ... VEA. • Aresta da base: são os lados do polígono da base AB, BC, ..., EA. • Aresta laterais: são os segmentos de reta VA, VB, ..., VE. • Altura: é a distância entre o ponto V e o plano da base, . A pirâmide pode ser classifi cada de acordo com o número de lados do polígono da base. Quando o polígono da base é um triângulo, temos uma pirâmi- de triangular, quando é um quadrado a pirâmide é quadrangular, um pentágono nos dá uma pirâmide pentagonal e assim por diante. Temos ainda um conjunto de informações que podem ser extraídas de uma pirâmide regular. Uma pirâmide regular é uma pirâmide reta, ou seja, que a projeção do vérti ce é ortogonal ao centro da base, que possui como base um polígono regular. Observe a pirâmide regular a seguir: Então, ao avaliarmos uma pirâmide regular temo os seguintes elementos geométricos: • Altura da pirâmide: a medida do segmento de reta VO que liga o vérti ce V ao plano da base; • Faces laterais: são triângulos isósceles con- gruentes; • Arestas laterais: são congruentes e sua medida é indicada por a; • Arestas da base: são congruentes e compõem o polígono que forma a base; • Apótema da base: é a apótema do polígono regular da base, ou seja, o segmento OM ; • Raio da base: é o raio da circunferência de cen- tro O na qual o polígono da base está inscrito; • Apótema da pirâmide: é a altura de cada face lateral (correspondente à altura VM relati va à base do triângulo isósceles.); Assim, derivado desses elementos geométricos somos capazes de, por meio do teorema de Pitágoras aplicado a cada um dos triângulos apresentados na imagem, determinar as seguintes relações: • • • • ATIVIDADE DE APRENDIZAGEM 1. Seja uma pirâmide quadrangular regular que pos- sui altura igual a 4cm e aresta da base igual a 12 cm. Determine: MATEMÁTICA E SUAS TECNOLOGIAS 133 (A) A medida do apótema da base. (B) A medida do apótema da pirâmide. (C) A medida da aresta lateral. (D) A área total da super� cie da pirâmide. 2. Seja uma pirâmide hexagonal regular que possui aresta da base medindo 8 cm e altura medindo 6 cm. Determine: (A) A medida do apótema da base. (B) A medida do apótema da pirâmide. (C) A medida da aresta lateral. (D) A área total da super� cie da pirâmide. 3. Considere uma pirâmide de base triangular em que todas as arestas possuem medida igual a 15cm. Qual a área total da super� cie desta pirâmide? (A) (B) (C) (D) (E) 4. Qual a área lateral da super� cie de uma pirâmide triangular regular cuja aresta lateral mede 13 cm e o apótemada pirâmide mede 12 cm? (A) 160 cm² (B) 170 cm² (C) 180 cm² (D) 190 cm² (E) 200 cm² 5. O perímetro da base de uma pirâmide regular quadrangular é igual a 40 cm. Sabendo que a al- tura da pirâmide é 12 cm, qual a área lateral da super� cie dessa pirâmide? (A) 230 cm² (B) 240 cm² (C) 250 cm² (D) 260 cm² (E) 270 cm² Habilidade da BNCC (EM13MAT504) Investi gar processos de obtenção da medida do volume de prismas, pirâmides, cilin- dros e cones, incluindo o princípio de Cavalieri, para a obtenção das fórmulas de cálculo da medida do volume dessas fi guras. Objeti vo de aprendizagem do DC-GOEM (GO-EMMAT504C) Investi gar processos de obten- ção da medida do volume de prismas, pirâmides, cilindros e cones, uti lizando o princípio de Cavalieri para determinar fórmulas do volume. Objetos de conhecimento Sólidos Geométricos Dando sequência aos nossos estudos sobre pi- râmide, se faz necessário, agora, voltarmos nossa atenção para o processo de cálculo do volume de pirâmides. Para obter a fórmula para o volume da pirâmi- de é feito uma decomposição de um prisma de base triangular em três pirâmides triangulares que são semelhantes entre si, após essa associação, então, generaliza-se o conceito para enfi m chegarmos ao fato de que, o volume da pirâmide é dado por: Um terço da área da base vezes a altura da pirâ- mide. ATIVIDADE DE APRENDIZAGEM 1. A aresta da base de uma pirâmide hexagonal re- gular mede 2 cm. Sabe-se que a área lateral da pirâmide é 30cm² o volume desta pirâmide é (A) cm³ (B) cm³ (C) cm³ (D) cm³ (E) cm³ 2. Determine o volume de uma pirâmide cuja base é um quadrado com 3 cm de aresta e altura desta pirâmide mede 10cm. (A) 15 cm³ (B) 20 cm³ (C) 25 cm³ MATEMÁTICA E SUAS TECNOLOGIAS 134 (D) 30 cm³ (E) 35 cm³ 3. (FUC – MT - Adaptado) Determine o volume de uma pirâmide cuja planifi cação é (A) (B) (C) (D) (E) 4. (UFPE) uma pirâmide hexagonal regular tem a medi- da da área da base igual a metade da área lateral. Se a altura da pirâmide mede 6cm, assinale o inteiro mais próximo ao volume da pirâmide em cm³. Use a aproximação (A) 83 (B) 86 (C) 89 (D) 93 (E) 96 5. Um diamante a ser lapidado tem o formato de um octaedro regular de aresta medindo 8mm, como mostra a fi gura a seguir. O volume total da pedra em seu estado atual é de (A) mm³ (B) mm³ (C) mm³ (D) mm³ (E) mm³ Habilidade da BNCC (EM13MAT504) Investi gar processos de obtenção da medida do volume de prismas, pirâmides, cilin- dros e cones, incluindo o princípio de Cavalieri, para a obtenção das fórmulas de cálculo da medida do volume dessas fi guras. Objeti vo de aprendizagem do DC-GOEM (GO-EMMAT504D) Determinar fórmulas da medida do volume de sólidos geométricos, uti lizando pro- cedimentos matemáti cos para resolver problemas que envolvem prismas em situações reais. Objetos de conhecimento Sólidos Geométricos Vamos agora começar nossas abordagens sobre outros sólidos geométricos. Diferente dos anteriores, estes não entram na categoria de poliedro, estamos falando dos corpos redondos, mais precisamente ci- lindro, cone e esferas. São corpos redondos aqueles sólidos geométricos que possuem pelo menos uma super� cie arredonda- da. São tridimensionais, então ocupam espaço e, por tanto, possuem volume. Começaremos nossos estudos falando sobre o cilindro. Segundo o portal Toda Matéria, cilindro é um “So- lido geométrico alongado e arredondado que possui o mesmo diâmetro ao longo de todo seu comprimento”. MATEMÁTICA E SUAS TECNOLOGIAS 135 Os elementos do cilindro são: • Bases: são os círculos de raio r e centro O; • Raio da Base: é o raio do círculo; • Altura: é a distância entre as bases; • Eixo: é a reta que contém os centros das bases; • Geratrizes: são os segmentos de reta paralelos ao eixo e cujas extremidades são pontos das circunferências das bases. Diremos que um cilindro é oblíquo ou reto a de- pender da inclinação da geratriz em relação aos planos que contem a base. O cilindro será oblíquo quando as geratrizes são oblíquas ao plano, de modo semelhante quando elas forem perpendiculares, retas, ao plano. Sobre os cilindros retos, podemos obtê-los por meio da rotação completa de um retângulo de lados medindo r e g entorno do eixo, esse movimento dá ao cilindro reto o nome de cilindro de revolução. A área da super� cie do cilindro será obti da por meio da super� cie lateral e das duas bases circulares. Para obtenção da fórmula do volume do cilindro, iremos resgatar a ideia do Princípio de Cavalieri. Asso- ciando o cilindro a um prisma de base com mesma área e altura, assim, a o volume do cilindro será obti do por: ATIVIDADE DE APRENDIZAGEM 1. Um recipiente tem o formato de um cilindro reto de 12cm de altura e raio igual a 5cm. Qual a área total da super� cie desse recipiente? Use (A) 533,8 cm² (B) 525,9 cm² (C) 535,7 cm² (D) 529,5 cm² (E) 539,9cm² 2. Um retângulo de dimensões 4cm e 12 cm é ro- tacionado sobre o eixo de sua aresta de menor lado. A área da super� cie total do sólido gerado pela rotação é de (A) 84 (B) 184 (C) 294 (D) 304 (E) 384 3. Considere um sólido composto por dois cilindros. O primeiro possui diâmetro de 40cm e altura de 9cm. O segundo possui diâmetro de 30cm e altura de 45 cm. O Volume total deste sólido é (A) (B) (C) (D) (E) 4. (UEG-GO) Em uma festa um garçom, para servir refrigerante, uti lizou uma jarra no formado de um cilindro circular reto. Durante o seu trabalho percebeu que a jarra completamente cheia con- seguia encher oito copos de 300ml cada. Consi- derando-se que a altura da jarra é de 30cm, então a área interna da base dessa jarra, em cm² é (A) 10 (B) 20 (C) 30 (D) 60 (E) 80 5. Um líquido ocupa uma altura de 10cm em um determinado recipiente cilíndrico e será trans- ferido para um outro recipiente, também cilín- drico, com diâmetro duas vezes maior do que o primeiro. Qual será a altura ocupada pelo líquido no segundo recipiente? (A) 2,5 cm (B) 3,5 cm (C) 5,0 cm (D) 7,5 cm (E) 10 cm Habilidade da BNCC (EM13MAT504) Investi gar processos de obtenção da medida do volume de prismas, pirâmides, cilindros e cones, incluindo o princípio de Cavalieri, para a ob- tenção das fórmulas de cálculo da medida do volume dessas fi guras. Objeti vo de aprendizagem do DC-GOEM (GO-EMMAT504D) Determinar fórmulas da medida do volume de sólidos geométricos, uti lizando proce- dimentos matemáti cos para resolver problemas que envolvem prismas em situações reais. Objetos de conhecimento Sólidos Geométricos Outro corpo redondo a qual podemos desti nar nossos estudos é o Cone. O cone é a fi gura geométrica formada por todos os segmentos de reta formado por um vérti ce fora do MATEMÁTICA E SUAS TECNOLOGIAS 136 plano e pelos pontos conti dos dentro de um círculo de raio r. Assim como o Cilindro, o cone pode ser classifi - cado em reto ou oblíquo. Os elementos do cone são: • Base: é o círculo C de raio r e centro O; • Eixo: é a reta que liga o centro do círculo ao vérti ce; • Vérti ce: é o ponto V que compõem o cone; • Raio da Base: é o raio do círculo; • Altura: é a distância do ponto V ao plano da base, sua medida é indicada por h; • Geratriz: é qualquer segmento de reta cujos extremos são o ponto V do vérti ce e um ponto qualquer na circunferência da base. O Cone, assim como o cilindro pode ser classifi - cado em Oblíquo ou Reto, a depender o ângulo da geratriz com o plano da base. O cone reto também pode ser obti do pela rotação completa de um triângulo retângulo em torno do eixo de um de seus catetos, portanto o cone reto pode ser chamado de cone de revolução. A área da super� cie do cone pode ser obti da pela soma da área da base com a área lateral. A área lateral é a área de um setor circular de raio g (geratriz do cone), assim: O volume do cone será associado a uma pirâmide uti lizando o Princípio de Cavalieri, assim chegamos que: ATIVIDADE DE APRENDIZAGEM 1. Um recipiente tem o formato de um funil cone reto com 8cm de diâmetro e 12 cm dealtura. Qual é o tamanho da área total da super� cie desse recipiente? e (A) 209 cm² (B) 215 cm² (C) 225 cm² (D) 229 cm² (E) 235 cm² 2. Em um cone reto tem-se que a área da base é e altura igual a assim, qual o volu- me deste cone? (A) (B) (C) (D) (E) 3. Considere um cone de revolução cuja altura mede 8cm e a o raio da base mede 6 cm. A área total da super� cie do solido é (A) (B) (C) (D) (E) 4. Considere um cone reto cuja altura mede 6 cm e a base tenha 16cm de diâmetro. Qual a área total da super� cie deste sólido? (A) (B) (C) (D) (E) 5. (ITA-SP) As medidas, em metros, do raio da base, da altura e da geratriz de um cone circular reto forma, nesta ordem, uma progressão aritméti ca de razão 2 metros. Calcule a área total deste cone em m² (A) (B) (C) (D) (E) MATEMÁTICA E SUAS TECNOLOGIAS 137 Habilidade da BNCC (EM13MAT504) Investi gar processos de obtenção da medida do volume de prismas, pirâmides, cilin- dros e cones, incluindo o princípio de Cavalieri, para a obtenção das fórmulas de cálculo da medida do volume dessas fi guras. Objeti vo de aprendizagem do DC-GOEM (GO-EMMAT504D) Determinar fórmulas da medida do volume de sólidos geométricos, uti lizando pro- cedimentos matemáti cos para resolver problemas que envolvem prismas em situações reais. Objetos de conhecimento Sólidos Geométricos O últi mo sólido geométrico objeto de nossos es- tudos será nosso últi mo corpo redondo, a esfera. Primeiro precisamos determinar o que é uma su- per� cie esférica. Para tanto basta pegarmos um ponto O no espaço e a esfera será o conjunto de todos os P do espaço que estão a uma distância r do centro da esfera O. A esfera nada mais é que o sólido limitado pela super� cie esférica. Figura 12: Elementos da Esfera - Educa Mais Brasil Os elementos da esfera são: • Eixo: é qualquer reta que contém o centro da esfera; • Polos: são os pontos de intersecção da super- � cie esférica com o eixo ; • Equador: é a circunferência de uma secção ob- ti da por um plano perpendicular ao eixo e que passa pelo centro da esfera; • Paralelo: é uma secção obti da por um plano perpendicular ao eixo. É, portanto, paralela ao equador; • Meridiano: é a circunferência de uma secção obti da por um plano que contém o eixo. Ao criarmos círculos que interceptam a esfera e passam pelo seu eixo temos o que são chamados de círculos máximos. E quando tem o eixo fi xado, o equador é um círculo máximo parti cular e que divi- de a esfera em duas partes iguais que denominamos hemisférios. Similar aos seus companheiros corpos redondos que estudamos, a esfera pode ser obti da por meio de um eixo de rotação, quando fazemos a rotação de um semicírculo em torno de seu diâmetro. Assim como obti vemos o cálculo do volume do cone e do cilindro por meio do princípio de Cavalieri aqui faremos o mesmo. Agora associando a esfera a um cilindro. Por meio do processo de demonstração uti lizando o princípio de Cavalieri é possível chegarmos a seguin- te fórmula do volume da esfera ATIVIDADE DE APRENDIZAGEM 1. Uma fazenda possui silos formados por um cilin- dro circular reto (com fundo) sob uma semiesfera. Determine o volume de cada silo desta fazenda sabendo que o raio do cilindro mede 2m e que a altura mede 8m. (A) (B) (C) (D) (E) 2. Uma bacia tem o formato de uma semiesfera que tem 18cm de diâmetro. Qual o volume que essa bacia comporta? (A) (B) (C) (D) (E) 3. (UNIFESP – SP) Um recipiente contendo água tem a forma de um cilindro regular reto de altura h=- 50cm e raio r=15cm. Qual deve ser o raio R de MATEMÁTICA E SUAS TECNOLOGIAS 138 uma esfera de ferro que, introduzida neste cilin- dro e totalmente submersa, faça transbordarem exatamente 2 litros de água? (A) 8,05 cm (B) 8,95 cm (C) 9,15 cm (D) 9,35 cm (E) 9,85 cm 4. Temos a seguinte situação, uma esfera está ins- crita em um cilindro equilátero de raio a. Qual a razão entre o volume V1 da esfera e o volume V2 do cilindro? (A) ½ (B) 2/3 (C) 3/2 (D) 5/3 (E) 1/3 5. Um recipiente é composto por uma esfera com 18cm de diâmetro e um cilindro com 6cm de di- âmetro e 10cm de altura. Qual o volume deste recipiente em mililitros? Use (A) 3 334,68mL (B) 3 434,68mL (C) 4 334,68mL (D) 4 434,68mL (E) 5 334,68Ml MOMENTO ENEM 1. (Enem 2017) Para a Olimpíada de 2012, a piscina principal do Centro Aquáti co de Londres, medin- do 50 metros de comprimento, foi remodelada para ajudar os atletas a melhorar suas marcas. Observe duas das melhorias: A capacidade da piscina em destaque, em metro cúbico, é igual a (A) 3750 (B) 1500 (C) 1250 (D) 375 (E) 150 2. (Enem 2016) Em regiões agrícolas, é comum a presença de silos para armazenamento e seca- gem da produção de grãos, no formato de um ci- lindro reto, sobreposto por um cone, e dimensões indicadas na fi gura. O silo fi ca cheio e o transporte dos grãos é feito em caminhões de carga cuja ca- pacidade é de 20 m³. Uma região possui um silo cheio e apenas um caminhão para transportar os grãos para a usina de benefi ciamento. Uti lize 3 como aproximação para π. O número mínimo de viagens que o caminhão precisará fazer para transportar todo o volume de grãos armazenados no silo é (A) 6 (B) 16 (C) 17 (D) 18 (E) 21 3. (Enem 2016) Um petroleiro possui reservatório em formato de um paralelepípedo retangular com as dimensões dadas por 60m x 10m de base e 10m de altura. Com o objeti vo de minimizar o impacto ambiental de um eventual vazamento, esse reser- vatório é subdividido em três comparti mentos, A, B e C, de mesmo volume, por duas placas de aço retangulares com dimensões de 7m de altura e 10m de base, de modo que os comparti mentos são interligados, conforme a fi gura. Assim, caso haja rompimento no casco do reservatório, ape- nas uma parte de sua carga vazará. MATEMÁTICA E SUAS TECNOLOGIAS 139 Suponha que ocorra um desastre quando o petro- leiro se encontra com sua carga máxima: ele sofre um acidente que ocasiona um furo no fundo do comparti mento C. Para fi ns de cálculo, considere desprezíveis as espessuras das placas divisórias. Após o fi m do vazamento, o volume de petróleo derramado terá sido de (A) (B) (C) (D) (E) 4. (Enem 2018) Uma fábrica comercializa chocolates em uma caixa de madeira, como na fi gura. A caixa de madeira tem a forma de um paralelepípedo reto-retângulo cujas dimensões externas, em cen� metro, estão indicadas na fi gura. Sabe-se também que a espessura da madeira, em todas as suas faces, é de 0,5 cm. Qual é o volume de madeira uti lizado, em cen- � metro cúbico, na construção de uma caixa de madeira como a descrita para embalar os choco- lates? (A) 654 (B) 666 (C) 673 (D) 681 (E) 693 5. (Enem 2018) Um artesão possui potes cilíndri- cos de ti nta cujas medidas externas são 4 cm de diâmetro e 6 cm de altura. Ele pretende adquirir caixas organizadoras para armazenar seus potes de ti nta, empilhados verti calmente com tampas voltadas para cima, de forma que as caixas pos- sam ser fechadas. No mercado, existem cinco opções de caixas organizadoras, com tampa, em formato de paralelepípedo reto-retângulo, ven- didas pelo mesmo preço, possuindo as seguintes dimensões internas: Qual desses modelos o artesão deve adquirir para conseguir armazenar o maior número de potes por caixa? (A) I (B) II (C) III (D) IV (E) V 6. (Enem 2012 – PPL) Um reservatório de uma ci- dade estava com 30 m³ de água no momento em que iniciou um vazamento esti mado em 30 litros por minuto. Depois de 20 minutos, a parti r do iní- cio do vazamento, uma equipe técnica chegou ao local e gastou exatamente 2 horas para consertar o sistema e parar o vazamento. O reservatório não foi reabastecido durante todo o período em que esteve com o vazamento. Qual foi o volume de água que sobrou no reser- vatório, em m³, no momento em que parou o vazamento? (A) 3,6 (B) 4,2 (C) 25,8 (D) 26,4 (E) 27,6 7. (Enem 2014) Uma pessoa comprou um aquário em forma de um paralelepípedo retângulo reto, com 40 cmde comprimento, 15 cm de largura e 20 cm de altura. Chegando em casa, colocou no aquário uma quanti dade de água igual à metade de sua capacidade. A seguir, para enfeitá-lo, irá colocar pedrinhas coloridas, de volume igual a 50 cm³ cada, que fi carão totalmente submersas no aquário. Após a colocação das pedrinhas, o nível da água deverá fi car a 6 cm do topo do aquário. O número de pedrinhas a serem colocadas deve ser igual a (A) 48 (B) 72 (C) 84 (D) 120 (E) 168 MATEMÁTICA E SUAS TECNOLOGIAS 140 8. (Enem 2009) Uma fábrica produz velas de para- fi na em forma de pirâmide quadrangular regular com 19 cm de altura e 6 cm de aresta da base. Essas velas são formadas por 4 blocos de mesma altura — 3 troncos de pirâmide de bases paralelas e 1 pirâmide na parte superior —, espaçados de 1 cm entre eles, sendo que a base superior de cada bloco é igual à base inferior do bloco sobreposto, com uma haste de ferro passando pelo centro de cada bloco, unindo-os, conforme a fi gura. Se o dono da fábrica resolver diversifi car o mo- delo, reti rando a pirâmide da parte superior, que tem 1,5 cm de aresta na base, mas mantendo o mesmo molde, quanto ele passará a gastar com parafi na para fabricar uma vela? (A) 156 cm³ (B) 189 cm³ (C) 192 cm³ (D) 216 cm³ (E) 540 cm³ 9. (Enem 2014 PPL) Uma fábrica de rapadura vende seus produtos empacotados em uma caixa com as seguintes dimensões: 25 cm de comprimento, 10 cm de altura e 15 cm de profundidade. O lote mínimo de rapaduras vendido pela fábrica é um agrupamento de 125 caixas dispostas conforme a fi gura. Qual é o volume do lote mínimo comercializado pela fábrica de rapaduras? (A) 3750 cm³ (B) 18750 cm³ (C) 93750 cm³ (D) 468750 cm³ (E) 2343750 cm³ 10. (Enem 2010) Em um casamento, os donos da festa serviam champanhe aos seus convidados em taças com formato de um hemisfério (Figu- ra 1), porém um acidente na cozinha culminou na quebra de grande parte desses recipientes. Para substi tuir as taças quebradas, uti lizou-se um outro ti po com formato de cone (Figura 2). No entanto, os noivos solicitaram que o volume de champanhe nos dois ti pos de taças fosse igual. Sabendo que a taça com o formato de hemisfé- rio é servida completamente cheia, a altura do volume de champanhe que deve ser colocado na outra taça, em cen� metros, é de (A) 1,33 (B) 6,00 (C) 12,00 (D) 56,52 (E) 113,04 11. (Enem 2010) Dona Maria, diarista na casa da família Teixeira, precisa fazer café para servir as vinte pessoas que se encontram numa reunião na sala. Para fazer o café, Dona Maria dispõe de uma leiteira cilíndrica e copinhos plásti cos, também cilíndricos. Com o objeti vo de não desperdiçar café, a diarista deseja colocar a quanti dade mínima de água na leiteira para encher os vinte copinhos pela metade. Para que isso ocorra, Dona Maria deverá (A) encher a leiteira até a metade, pois ela tem um volume 20 vezes maior que o volume do copo. (B) encher a leiteira toda de água, pois ela tem um volume 20 vezes maior que o volume do copo. MATEMÁTICA E SUAS TECNOLOGIAS 141 (C) encher a leiteira toda de água, pois ela tem um volume 10 vezes maior que o volume do copo. (D) encher duas leiteiras de água, pois cada uma tem um volume 10 vezes maior que o volume do copo. (E) encher cinco leiteiras de água, pois cada uma tem um volume 10 vezes maior que o volume do copo. 12. (Enem 2010) A siderúrgica “Metal Nobre” produz diversos objetos maciços uti lizando o ferro. Um ti po especial de peça feita nessa companhia tem o formato de um paralelepípedo retangular, de acordo com as dimensões indicadas na fi gura que segue. O produto das três dimensões indicadas na peça resultaria na medida da grandeza (A) Massa (B) Volume (C) Super� cie (D) Capacidade (E) Comprimento Inserção Curricular/Recomposição Resolver problemas que envolvam espaço e forma (perímetro e área de fi guras planas, ladrilhamento de planos, entre outros) empregando estratégias e recursos, observando padrões com ou sem apoio de aplicati vos de geometria dinâmica para conjecturar a respeito dos ti pos ou composição de polígonos que podem ser uti lizados em ladrilhamento, gene- ralizando padrões observados etc. Objetos de conhecimento Polígonos regulares e suas característi cas: ângulos internos, ângulos externos etc. Linguagem algébrica: fórmulas e generalizações. Polígonos Os polígonos são fi guras planas e fechadas cons- ti tuídas por segmentos de reta. A palavra “polígono” advém do grego e consti tui a união de dois termos “poly” e “gon” que signifi ca “muitos ângulos”. Os polígonos podem ser simples ou complexos. Os polígonos simples são aqueles cujos segmentos consecuti vos que o formam não são colineares, não se cruzam e se tocam apenas nas extremidades. Quando existe intersecção entre dois lados não consecuti vos, o polígono é chamado de complexo. Polígono convexo e côncavo A junção das retas que formam os lados de um polígono com o seu interior é chamada de região po- ligonal. Essa região pode ser convexa ou côncava. MATEMÁTICA E SUAS TECNOLOGIAS 142 Os polígonos simples são chamados de convexos quando qualquer reta que une dois pontos, perten- cente a região poligonal, fi cará totalmente inserida nesta região. Já nos polígonos côncavos isso não acontece. Polígonos regulares Quando um polígono apresenta todos os lados con- gruentes entre si, ou seja, possuem a mesma medida, ele é chamado de equilátero. Quando todos os ângulos têm mesma medida, ele é chamado de equiângulo. Os polígonos convexos são regulares quando apre- sentam os lados e os ângulos congruentes, ou seja, são ao mesmo tempo equiláteros e equiângulos. Por exemplo, o quadrado é um polígono regular. Elementos do Polígono i. Vérti ce: corresponde ao ponto de encontro dos segmentos que formam o polígono. ii. Lado: corresponde a cada segmentos de reta que une vérti ces consecuti vos. iii. Ângulos: os ângulos internos correspondem aos ângulos formados por dois lados consecuti vos. Por outro lado, os ângulos externos são os ângulos formados por um lado e pelo prolongamento do lado sucessivo a ele. iv. Diagonal: corresponde ao segmento de reta que liga dois vérti ces não consecuti vos, ou seja, um segmento de reta que passa pelo interior da fi gura. Nomenclatura dos Polígonos Dependendo do número de lados presentes, os polígonos são classifi cados em: Número de lados Nomenclatura 3 Triângulo 4 Quadrilátero 5 Pentágono 6 Hexágono 7 Heptágono 8 Octógono 9 Eneágono 10 Decágono 11 Undecágono 12 Dodecágono 15 Pentadecágono 20 Icoságono Soma dos ângulos de um polígono A soma dos ângulos externos dos polígonos con- vexos é sempre igual a 360o. Entretanto, para obter a soma dos ângulos internos de um polígono é neces- sário aplicar a seguinte fórmula: n: número de lados do polígono MATEMÁTICA E SUAS TECNOLOGIAS 143 Exemplo 01. Qual é o valor da soma dos ângulos internos de um decágono convexo? Resolução: O decágono convexo é um polígono que apresen- ta 10 lados, ou seja, n = 10. Aplicando esse valor na fórmula, temos: Assim, a soma dos ângulos internos do decágono é igual a . Número de diagonais Para calcular o número de diagonais de um po- lígono, uti liza-se a seguinte fórmula: Exemplo 02. Quantas diagonais apresenta um oc- tógono convexo? Resolução: Considerando que o octógono possui 8 lados, aplicando a fórmula, temos: Portanto, um octógono convexo contém 20 dia- gonais. ATIVIDADE DE APRENDIZAGEM 1. Calcular a soma dos ângulos internos de um de- cágono. 2. Qual o polígono, cuja soma dos â ngulo internos vale 1800°. 3. Calcular o número de diagonais de um Icoságono. 4. Determine o polígono convexo cuja soma dos â ngulo internos é igual ao número de diagonais multi plicado por 180. 5. Um polígono regular com exatamente 35 diago- nais tem: (A) 6 lados. (B) 9 lados. (C) 10 lados. (D) 12 lados. (E) 20 lados. 6. O polígono regular convexo em que o número de lados é igual ao número de diagonais é o: (A)dodecágono. (B) decágono. (C) heptágono. (D) pentágono. (E) hexágono. MOMENTO ENEM 1. (ENEM MEC/2002) Na construção civil, é muito comum a uti lização de ladrilhos ou azulejos com a forma de polígonos para o revesti mento de pisos ou paredes. Entretanto, não são todas as combi- nações de polígonos que se prestam a pavimentar uma super� cie plana, sem que haja falhas ou su- perposições de ladrilhos, como ilustram as fi guras: MATEMÁTICA E SUAS TECNOLOGIAS 144 A tabela traz uma relação de alguns polígonos regulares, com as respecti vas medidas de seus ângulos internos. Se um arquiteto deseja uti lizar uma combinação de dois ti pos diferentes de ladrilhos entre os po- lígonos da tabela, sendo um deles octogonal, o outro ti po escolhido deverá ter a forma de um (A) triângulo. (B) quadrado. (C) pentágono. (D) hexágono. (E) eneágono. Deduzir expressões de cálculo construindo mode- los e resolvendo problemas em diversos contextos da geometria plana, para aplicar tais deduções em situações reais (como o remanejamento e a distri- buição de plantações, entre outros), com ou sem apoio de tecnologias digitais. Objetos de conhecimento Áreas de fi guras geométricas: cálculo por decom- posição, composição ou aproximação; Expressões algébricas. Áreas A área de uma fi gura plana é a medida da super� - cie da fi gura. Para calcular a área de uma fi gura plana, uti lizamos uma fórmula específi ca que depende do formato da fi gura. As principais fi guras planas são: I. Triângulo é o polígono mais simples que conhe- cemos, pois é formado por três lados e três ângulos: II. O quadrado é um quadrilátero, ou seja, polígo- no de quatro lados, que possui todos os ângulos retos e todos os lados congruentes. III. Retângulo “Conhecemos como retângulo o quadrilátero que possui todos os ângulos retos, ou seja, os quatro ângulos medem 90o. O quadrado é um caso parti cular de retângulo, pois, além dos ângulos de 90o, ele possui também os lados congruentes. Para ser retângulo, basta ser um quadrilátero que possui todos os ângulos retos. IV. O trapézio é um outro caso parti cular de qua- drilátero. Para ser considerado um trapézio, o qua- drilátero precisa ter dois lados paralelos e dois lados não paralelos.” MATEMÁTICA E SUAS TECNOLOGIAS 145 V. O círculo, diferentemente de todas as fi guras apresentadas anteriormente, não é um polígono, por não possuir lados. O círculo é a fi gura plana forma- da por todos os pontos que estão equidistantes do centro. ATIVIDADE DE APRENDIZAGEM 1. Um triângulo equilátero possui lados com medi- das iguais a 12 cm. Calcule a área deste triângulo. 2. Um triângulo isóscele com dois lados medindo 8 cm e base medindo 10 cm. Calcule a área deste triângulo. 3. Sabendo que um triângulo escaleno possui lados com medidas iguais a = 5 cm e b = 8 cm, e um ângulo entre esses lados de 30°. Calcule a área deste triângulo. 4. Uma fazenda possui formato retangular. Durante a compra, um agricultor viu que, pela legislação vigente, ele não poderá desmatar metade desse terreno, sendo assim, ele o dividiu diagonalmente conforme a imagem a seguir: A área que deve ser manti da preservada é de: (A) 100 m² (B) 350 m² (C) 200 m² (D) 900 m² (E) 450 m² 5. Qual é a área de um triângulo isósceles cuja al- tura relati va à base é igual a 12 cm e cujos lados congruentes medem 15 cen� metros? (A) 108 cm2 (B) 9 cm2 (C) 18 cm2 (D) 24 cm2 (E) 32 cm 6. Um terreno com formato de triângulo equiláte- ro será concretado. Sabendo que esse terreno possui perímetro de 450 metros, calcule quantos metros quadrados de concreto serão gastos nessa obra. 7. O triângulo a seguir representa um terreno que será impermeabilizado para receber futuras obras. O metro quadrado do material imperme- abilizante custa R$ 9,23. Calcule o valor que será gasto nesse procedimento. (A) R$ 1200,00 (B) R$ 1384,50 (C) R$ 1390,50 (D) R$ 1400,00 (E) R$ 1421,50 8. Qual é a medida da base de um triângulo cuja área é 240 m2 e cuja altura mede 120 m? 9. A fi gura abaixo ilustra um terreno em forma de trapézio, com as medidas, em quilômetros (km), de três de seus lados. A área do terreno, em km2, é igual a: (A) 215 (B) 210 (C) 200 (D) 220 (E) 205 MATEMÁTICA E SUAS TECNOLOGIAS 146 9. Observe a fi gura a seguir Sua área é igual à: (A) 30 m2 (B) 28 m2 (C) 22,5 m2 (D) 26,5 m2 (E) 24,5 m2 Deduzir expressões de cálculo construindo mode- los e resolvendo problemas em diversos contextos da geometria plana, para aplicar tais deduções em situações reais (como o remanejamento e a distri- buição de plantações, entre outros), com ou sem apoio de tecnologias digitais. Objetos de conhecimento Áreas de fi guras geométricas: cálculo por decom- posição, composição ou aproximação; Expressões algébricas. MOMENTO ENEM 1. (ENEM MEC/2021) O dono de uma loja pretende usar cartões imantados para a divulgação de sua loja. A empresa que fornecerá o serviço lhe infor- ma que o custo de fabricação do cartão é de R$ 0,01 por cen� metro quadrado e que disponibiliza modelos tendo como faces úteis para impressão: • um triângulo equilátero de lado 12 cm; • um quadrado de lado 8 cm; • um retângulo de lados 11 cm e 8 cm; • um hexágono regular de lado 6 cm; • um círculo de diâmetro 10 cm. O dono da loja está disposto a pagar, no máximo, R$ 0,80 por cartão. Ele escolherá, dentro desse limite de preço, o modelo que ti ver maior área de impressão. Use 3 como aproximação para π e use, use 1,7 como aproximação para 3 . Nessas condições, o modelo que deverá ser es- colhido tem como face úti l para impressão um (A) triângulo. (B) quadrado. (C) retângulo. (D) hexágono. (E) círculo. 2. (ENEM MEC/2021) Um suporte será instalado no box de um banheiro para serem colocados recipientes de xampu, condicionador e sabonete líquido, sendo que o recipiente de cada produto tem a forma de um cilindro circular reto de me- dida do raio igual a 3 cm. Para maior conforto no interior do box, a proprietária do apartamento decidiu comprar o suporte que ti ver a base de menor área, desde que a base de cada recipiente fi casse inteiramente sobre o suporte. Nas fi guras, vemos as bases desses suportes, nas quais todas as medidas indicadas estão em cen� metro. MATEMÁTICA E SUAS TECNOLOGIAS 147 Uti lize 3,14 como aproximação para π. Para atender à sua decisão, qual ti po de suporte a proprietária comprou? (A) I (B) II (C) III (D) IV (E) V 3. (ENEM MEC/2020) O proprietário de um apar- tamento decidiu instalar porcelanato no piso da sala. Essa sala tem formato retangular com 3,2 m de largura e 3,6 m de comprimento. As peças do porcelanato têm formato de um quadrado com lado medindo 80 cm. Esse porcelanato é vendido em dois ti pos de caixas, com os preços indicados a seguir. • Caixas do ti po A: 4 unidades de piso, R$ 35,00; • Caixas do ti po B: 3 unidades de piso, R$ 27,00. Na instalação do porcelanato, as peças podem ser recortadas e devem ser assentadas sem espa- çamento entre elas, aproveitando-se ao máximo os recortes feitos. A compra que atende às necessidades do pro- prietário, proporciona a menor sobra de pisos e resulta no menor preço é (A) 5 caixas do ti po A. (B) 1 caixa do ti po A e 4 caixas do ti po B. (C) 3 caixas do ti po A e 2 caixas do ti po B. (D) 5 caixas do ti po A e 1 caixa do ti po B. (E) 6 caixas do ti po B. 4. (ENEM MEC/2020) Pretende-se comprar uma mesa capaz de acomodar 6 pessoas, de modo que, assentadas em torno da mesa, cada pessoa disponha de, pelo menos, 60 cm de espaço livre na borda do tampo da mesa, que deverá ter a me- nor área possível. Na loja visitada há mesas com tampos nas formas e dimensões especifi cadas: • Mesa I: hexágono regular, com lados medindo 60 cm; • Mesa II: retângulo, com lados medindo 130 cm e 60 cm; • Mesa III: retângulo, com lados medindo 120 cm e 60 cm; • Mesa IV: quadrado, com lados medindo 60 cm; • Mesa V: triângulo equilátero, com lados me- dindo 120 cm. A mesa que atende aos critérios especificados é a (A) I. (B) II. (C) III. (D) IV. (E) V. 5; (ENEM MEC/2017) Um fabricante recomenda que, para cada m2 do ambiente a ser climati za- do, são necessários 800 BTUh, desde que haja até duas pessoas no ambiente. A esse número devem ser acrescentados 600 BTUh para cada pessoa a mais, e também para cada aparelho eletrônico emissor de calor no ambiente. A se- guir encontram-se as cinco opções de aparelhos desse fabricante e suas respecti vas capacidades térmicas: Tipo I: 10 500 BTUh Tipo II: 11 000 BTUh Tipo III: 11 500 BTUh Tipo IV: 12 000 BTUh Tipo V: 12 500 BTUh O supervisor de um laboratório precisa comprar um aparelho para climati zar o ambiente. Nele fi carão duas pessoas mais uma centrífuga que emite calor. O laboratório tem forma de trapézio retângulo, com as medidas apresentadas na fi - gura. Para economizar energia, o supervisor deverá es- colher o aparelho de menor capacidade térmica que atenda às necessidades do laboratório e às recomendações do fabricante. A escolha do supervisor recairá sobre o aparelho do ti po (A) I. (B) II. (C) III. (D) IV. (E) V. 6. (ENEM MEC/2017) A fi gura traz o esboço da plan- ta baixa de uma residência. Algumas medidas in- ternas dos cômodos estão indicadas. A espessura de cada parede externa da casa é 0,20 m e das paredes internas, 0,10 m. MATEMÁTICA E SUAS TECNOLOGIAS 148 Sabe-se que, na localidade onde se encontra esse imóvel, o Imposto Predial Territorial Urbano (IPTU) é calculado conforme a área construída da residência. Nesse cálculo, são cobrados R$ 4,00 por cada metro quadrado de área construída. O valor do IPTU desse imóvel, em real, é (A) 250,00. (B) 250,80. (C) 258,64. (D) 276,48. (E) 286,00. 7. (ENEM MEC/2013) O proprietário de um terre- no retangular medindo 10 m por 31,5 m deseja instalar lâmpadas nos pontos C e D, conforme ilustrado na fi gura: Cada lâmpada ilumina uma região circular de 5 m de raio. Os segmentos AC e BD medem 2,5 m. O valor em m2 mais aproximado da área do terreno iluminada pelas lâmpadas é (Aproxime 3 para 1,7 e π para 3.) (A) 30. (B) 34. (C) 50. (D) 61. (E) 69. 8. (ENEM MEC/2012) Para decorar a fachada de um edi� cio, um arquiteto projetou a colocação de vitrais compostos de quadrados de lado medindo 1 m, conforme a fi gura a seguir. Nesta fi gura, os pontos A, B, C e D são pontos médios dos lados do quadrado e os segmentos AP e QC medem 1/4 da medida do lado do quadra- do. Para confeccionar um vitral, são usados dois ti pos de materiais: um para a parte sombreada da fi gura, que custa R$ 30,00 o m2, e outro para a parte mais clara (regiões ABPDA e BCDQB), que custa R$ 50,00 o m2. De acordo com esses dados, qual e o custo dos materiais usados na fabricação de um vitral? (A) R$ 22,50 (B) R$ 35,00 (C) R$ 40,00 (D) R$ 42,50 (E) R$ 45,00 9. (ENEM MEC/2012) Uma pizzaria oferece, no car- dápio, duas opções de tamanhos e preços: Pizza média (6 fati as): R$ 24,00 Pizza grande (8 fati as): R$ 32,00 Um grupo de jovens estava prestes a decidir o ti po de pizza com melhor custo-bene� cio, quando um dos amigos questi onou ao garçom a respeito do diâmetro de cada uma das pizzas. A informação obti da foi de que os diâmetros das pizzas média e grande eram, respecti vamente, 30 cm e 40 cm. Considerando que os dois tamanhos e preços das pizzas atendem o grupo e que não haverá des- perdício, iniciou-se um debate entre eles: • Alan: A pizza grande tem melhor custo-bene- � cio, pois a área de sua fati a é superior à área da fati a da pizza média. • Breno: A pizza média tem melhor custo-bene- � cio, pois, como é dividida em menos fati as, cada fati a tem uma maior quanti dade de pizza. • Cleber: As duas apresentam a mesma relação custo-bene� cio, já que cada fati a custa R$ 4,00, independentemente da escolha do tamanho. • Davidson: Como a razão entre os diâmetros e os preços das pizzas é a mesma, nenhuma das pizzas tem melhor custo-bene� cio que a outra. • Eric: A pizza grande possui melhor relação custo bene� cio, pois, independentemente do diâmetro, ela é dividida em um número maior de fati as. MATEMÁTICA E SUAS TECNOLOGIAS 149 Qual jovem apresentou o melhor argumento para a escolha da pizza? (A) Alan. (B) Breno. (C) Cleber. (D) Davidson. (E) Eric. 10. (ENEM MEC/2011) Em uma cidade, a cada inau- guração de prédios, a orientação da prefeitura, por meio de uma lei de incenti vo à cultura, é a construção de uma obra de arte na entrada ou no hall desse prédio. Em contraparti da, a prefeitura oferece abati mento em impostos. No edi� cio das Acácias, o arti sta contratado resolveu fazer um quadro composto de 12 mosaicos, de dimensões de 12 cm por 6 cm cada um, conforme a fi gura. A área da fi gura sombreada do quadro é de (A) 36 cm2. (B) 72 cm2. (C) 144 cm2. (D) 288 cm2. (E) 432 cm2. Nivelamento e Ampliação Reconhecer os diferentes ti pos de sólidos geométri- cos e suas parti cularidades, ilustrando com objetos do coti diano e/ou por aplicati vos para dedução do princípio de Cavalieri para aplicá-las em situações reais. Objetos de conhecimento Sólidos Geométricos MOMENTO ENEM 1. (ENEM MEC/2021) Muitos brinquedos que fre- quentemente são encontrados em praças e par- ques públicos apresentam formatos de fi guras geométricas bidimensionais e tridimensionais. Uma empresa foi contratada para desenvolver uma nova forma de brinquedo. A proposta apre- sentada pela empresa foi de uma estrutura for- mada apenas por hastes metálicas, conectadas umas às outras, como apresentado na fi gura. As hastes de mesma tonalidade e espessura são con- gruentes. Com base na proposta apresentada, quantas fi gu- ras geométricas planas de cada ti po são formadas pela união das hastes? (A) 12 trapézios isósceles e 12 quadrados. (B) 24 trapézios isósceles e 12 quadrados. (C) 12 paralelogramos e 12 quadrados. (D) 8 trapézios isósceles e 12 quadrados. (E) 12 trapézios escalenos e 12 retângulos. 2. (ENEM MEC/2021) Num octaedro regular, duas faces são consideradas opostas quando não têm nem arestas, nem vérti ces em comum. Na fi gura, observa-se um octaedro regular e uma de suas planifi cações, na qual há uma face colorida na cor cinza escuro e outras quatro faces numeradas. MATEMÁTICA E SUAS TECNOLOGIAS 150 Qual(is) face(s) fi cará(ão) oposta(s) à face de cor cinza escuro, quando o octaedro for reconstruído a parti r da planifi cação dada? (A) 1, 2, 3 E 4 (B) 1 E 3 (C) 1 (D) 2 (E) 4 3. (ENEM MEC/2021) O Atomium, representado na imagem, é um dos principais pontos turísti cos de Bruxelas. Ele foi construído em 1958 para a primeira grande exposição mundial depois da Segunda Guerra Mundial, a Feira Mundial de Bruxelas. Trata-se de uma estrutura metálica construída no formato de um cubo. Essa estrutura está apoiada por um dos vérti ces sobre uma base paralela ao plano do solo, e a diagonal do cubo, contendo esse vérti ce, é ortogonal ao plano da base. Centradas nos vérti ces desse cubo, foram construídas oito esferas metálicas, e uma outra esfera foi construí- da centrada no ponto de interseção das diagonais do cubo. As oito esferas sobre os vérti ces são in- terligadas segundo suas arestas, e a esfera central se conecta a elas pelas diagonais do cubo. Disponível em: h� p://trupedatrip.com. Acesso em: 25 out. 2019. Todas essas interligações são feitas por tubos ci- líndricos que possuem escadas em seu interior, permiti ndo o deslocamento de pessoas pela par- te interna da estrutura. Na diagonal ortogonal à base, o deslocamento é feito por uni elevador, que permite o deslocamento entre as esferas da base e a esfera do ponto mais alto, passando pela esfera central. Considere um visitante que se deslocou pelo inte- rior do Atomium sempre em linha reta e seguindo o menor trajeto entre dois vérti ces, passando por todas as arestas e todas as diagonais do cubo. A projeção ortogonal sobre o plano do solo do trajeto percorrido por esse visitante é represen- tado por (A) (B) (C) (D) (E) 4. (ENEMMEC/2021) Um inseto percorreu sobre a super� cie de um objeto, em formato de um pris- ma reto ABCDEFGH, com base retangular, uma trajetória poligonal, com vérti ces nos pontos: A - X - Y - G - F - E - X - G - E, na ordem em que foram apresentados. MATEMÁTICA E SUAS TECNOLOGIAS 151 É necessário representar a projeção ortogonal do trajeto percorrido pelo inseto sobre o plano determinado pela base do prisma. A representação da projeção ortogonal do trajeto percorrido pelo inseto é (A) (B) (C) (D) (E) 5. (ENEM MEC/2020) Em um jogo desenvolvido para uso no computador, objetos tridimensionais vão descendo do alto da tela até alcançarem o plano da base. O usuário pode mover ou girar cada objeto durante sua descida para posicioná- -lo convenientemente no plano horizontal. Um desses objetos é formado pela justaposição de quatro cubos idênti cos, formando assim um só- lido rígido, como ilustrado na fi gura. Para facilitar a movimentação do objeto pelo usu- ário, o programa projeta ortogonalmente esse sólido em três planos quadriculados perpendi- culares entre si, durante sua descida. A fi gura que apresenta uma possível posição desse sólido, com suas respecti vas projeções ortogonais sobre os três planos citados, durante sua descida é (A) (B) (C) (D) (E) 6. (ENEM MEC/2020) A Figura 1 apresenta uma casa e a planta do seu telhado, em que as setas indi- cam o senti do do escoamento da água de chuva. Um pedreiro precisa fazer a planta do escoamen- to da água de chuva de um telhado que tem três caídas de água, como apresentado na Figura 2. MATEMÁTICA E SUAS TECNOLOGIAS 152 A fi gura que representa a planta do telhado da Figura 2 com o escoamento da água de chuva que o pedreiro precisa fazer é (A) (B) (C) (D) (E) 7. (ENEM MEC/2020) No desenho técnico, é comum representar um sólido por meio de três vistas (frontal, perfi l e superior), resultado da projeção do sólido em três planos, perpendiculares dois a dois. A fi gura representa as vistas de uma torre. Disponível em: www.uems.br. Acesso em: 11 dez. 2012 (adaptado). Com base nas vistas fornecidas, qual fi gura me- lhor representa essa torre? (A) (B) (C) (D) (E) 8. (ENEM MEC/2017) Uma lagarti xa está no interior de um quarto e começa a se deslocar. Esse quarto, apresentando o formato de um paralelepípedo retangular, é representado pela fi gura. A lagarti xa parte do ponto B e vai até o ponto A. A seguir, de A ela se desloca, pela parede, até o ponto M, que é o ponto médio do segmento EF. Finalmente, pelo teto, ela vai do ponto M até o ponto H. Considere que todos esses deslocamen- tos foram feitos pelo caminho de menor distância entre os respecti vos pontos envolvidos. A projeção ortogonal desses deslocamentos no plano que contém o chão do quarto é dada por: (A) (B) (C) MATEMÁTICA E SUAS TECNOLOGIAS 153 (D) (E) 9. (ENEM MEC/2017) Para divulgar sua marca, uma empresa produziu um porta-canetas de brinde, na forma do sólido composto por um cilindro e um tronco de cone, como na fi gura. Para recobrir toda a super� cie lateral do brinde, essa empresa encomendará um adesivo na forma planifi cada dessa super� cie. Que formato terá esse adesivo? (A) (B) (C) (D) (E) 10. (ENEM MEC/2016) Um grupo de escoteiros mi- rins, numa ati vidade no parque da cidade onde moram, montou uma barraca conforme a foto da Figura 1. A Figura 2 mostra o esquema da es- trutura dessa barraca, em forma de um prisma reto, em que foram usadas hastes metálicas. Após a armação das hastes, um dos escoteiros observou um inseto deslocar-se sobre elas, par- ti ndo do vérti ce A em direção ao vérti ce B, deste em direção ao vérti ce E e, fi nalmente, fez o trajeto do vérti ce E ao C. Considere que todos esses des- locamentos foram feitos pelo caminho de menor distância entre os pontos. A projeção do deslocamento do inseto no plano que contém a base ABCD é dada por (A) (B) (C) (D) (E) 11. (ENEM MEC/2015) Uma empresa que embala seus produtos em caixas de papelão, na forma de hexaedro regular, deseja que seu logoti po seja impresso nas faces opostas pintadas de cinza, conforme a fi gura: A gráfi ca que fará as impressões dos logoti pos apresentou as seguintes sugestões planifi cadas: MATEMÁTICA E SUAS TECNOLOGIAS 154 Que opção sugerida pela gráfi ca atende ao desejo da empresa? (A) I (B) II (C) III (D) IV (E) V 12. (ENEM MEC/2014) Um sinalizador de trânsito tem o formato de um cone circular reto. O sina- lizador precisa ser revesti do externamente com adesivo fl uorescente, desde sua base (base do cone) até a metade de sua altura, para sinalização noturna. O responsável pela colocação do adesivo precisa fazer o corte do material de maneira que a forma do adesivo corresponda exatamente à parte da super� cie lateral a ser revesti da. Qual deverá ser a forma do adesivo? (A) (B) (C) (D) (E) 13. (ENEM MEC/2014) A fi gura é uma representação tridimensional da molécula do hexafl uoreto de enxofre, que tem a forma bipiramidal quadrada, na qual o átomo central de enxofre está cercado por seis átomos de fl úor, situados nos seis vérti - ces de um octaedro. O ângulo entre qualquer par de ligações enxofre-fl úor adjacentes mede 90º. A vista superior da molécula, como representada na fi gura, é: (A) (B) (C) (D) (E) MATEMÁTICA E SUAS TECNOLOGIAS 155 14. (ENEM MEC/2012) Maria quer inovar em sua loja de embalagens e decidiu vender caixas com diferentes formatos. Nas imagens apresentadas estão as planifi cações dessas caixas. Quais serão os sólidos geométricos que Maria obterá a parti r dessas planifi cações? (A) Cilindro, prisma de base pentagonal e pirâ- mide. (B) Cone, prisma de base pentagonal e pirâmide. (C) Cone, tronco de pirâmide e prisma. (D) Cilindro, tronco de pirâmide e prisma. (E) Cilindro, prisma e tronco de cone. 15. (ENEM MEC/2011) A fi gura seguinte mostra um modelo de sombrinha muito usado em países orientais. Disponível em: h� p://mdmat.psico.ufrgs.br. Acesso em: 1 maio 2010. Esta fi gura é uma representação de uma super- � cie de revolução chamada de (A) pirâmide. (B) semiesfera. (C) cilindro. (D) tronco de cone. (E) cone. 16. (ENEM MEC/2010) Alguns testes de preferência por bebedouros de água foram realizados com bovinos, envolvendo três ti pos de bebedouros, de formatos e tamanhos diferentes. Os bebedouros 1 e 2 têm a forma de um tronco de cone circular reto, de altura igual a 60 cm, e diâmetro da base superior igual a 120 cm e 60 cm, respecti vamente. O bebedouro 3 é um semicilindro, com 30 cm de altura, 100 cm de comprimento e 60 cm de largura. Os três recipientes estão ilustrados na fi gura. A escolha do bebedouro. In: Biotemas. V.22, nº. 4, 2009 (adaptado). Considerando que nenhum dos recipientes tenha tampa, qual das fi guras a seguir representa uma planifi cação para o bebedouro 3? (A) (B) (C) (D) (E) MATEMÁTICA E SUAS TECNOLOGIAS 156 Habilidade da BNCC (EM13MAT504) Investi gar processos de obtenção da medida do volume de prismas, pirâmides, cilin- dros e cones, incluindo o princípio de Cavalieri, para a obtenção das fórmulas de cálculo da medida do volume dessas fi guras. Objeti vo de aprendizagem do DC-GOEM (GO-EMMAT504D) Determinar fórmulas da medida do volume de sólidos geométricos, uti lizando pro- cedimentos matemáti cos para resolver problemas que envolvem prismas em situações reais. Objetos de conhecimento Sólidos Geométricos ATIVIDADE DE APRENDIZAGEM 1. (Encceja/2017) A Figura 1 representa um molde da planifi cação de um sólido geométrico. As faces desse sólido são fi guras geométricas planas. Após montado, o sólido terá o formato de uma caixa, indicada na Figura 2. Qual o número de arestas dessa caixa? (A) 10. (B) 15. (C) 17. (D) 18. (E) 20. 2. (Encceja/2017) Uma fábrica de parafusos tem uma preocupação especial com as arestas de seus produtos, pois podem causar acidentes quando não lixadascorretamente. Os funcionários preci- sam lixar manualmente todas as arestas dos pa- rafusos produzidos. A fi gura representa um ti po desses parafusos produzidos, conhecido como sextavado, que possui a cabeça na forma de um prisma regular hexagonal. O número de arestas na cabeça de um parafuso sextavado que devem ser lixadas é (A) 6. (B) 12. (C) 18. (D) 24. (E) 25. 3. (UFPR/2016) Um prisma possui 17 faces, incluin- do as faces laterais e as bases inferior e superior. Uma pirâmide cuja base é idênti ca à base do pris- ma, possui quantas arestas? (A) 26. (B) 28. (C) 30. (D) 32. (E) 34. 4. (UERJ/2016) Dois dados, com doze faces penta- gonais cada um, têm a forma de dodecaedros regulares. Se os dodecaedros estão justapostos por uma de suas faces, que coincidem perfeita- mente, formam um poliedro côncavo, conforme ilustra a fi gura. Considere o número de vérti ces V, de faces F e de arestas A desse poliedro côncavo. A soma V + F + A é igual a: (A) 102 (B) 106 (C) 110 (D) 112 (E) 120. 5. (UECE/2016) Se a soma dos ângulos de todas as faces de uma pirâmide (incluindo a base) é 3600 graus, então, a base da pirâmide é um polígono com (A) 9 lados. (B) 10 lados. (C) 11 lados. MATEMÁTICA E SUAS TECNOLOGIAS 157 (D) 12 lados. (E) 15 lados 6. (UECE/2016) Um poliedro convexo com 32 vérti - ces possui apenas faces triangulares. O número de arestas deste poliedro é (A) 100. (B) 120. (C) 90. (D) 80. (E) 60. 7. (UNITAU SP/2015) Sabendo-se que uma reta corta perpendicularmente uma das faces de um diedro, formando um ângulo de 45º com o seu bissetor, é CORRETO afi rmar que a medida desse diedro é (A) 40º (B) 45º (C) 50º (D) 75º (E) 90º 8. (UECE/2014) Um poliedro convexo tem 32 faces, sendo 20 hexágonos e 12 pentágonos. O número de vérti ces deste polígono é (A) 90. (B) 72. (C) 60. (D) 56. (E) 60 9. (UEFS BA/2014) Um ti po de bola de futebol é inspirado no ico- saedro truncado, que é um poliedro convexo formado por 12 faces pentagonais e 20 faces hexagonais. O número de vérti ces desse poliedro é (A) 40 (B) 48 (C) 60 (D) 64 (E) 76 10. (UECE/2012) Se um poliedro convexo tem exa- tamente 20 faces e todas são triangulares, então o número de vérti ces deste poliedro é (A) 16. (B) 14. (C) 12. (D) 10. (E) 8. MOMENTO ENEM 1. (ENEM MEC/2017) O hábito cristalino é um ter- mo uti lizado por mineralogistas para descrever a aparência � pica de um cristal em termos de tamanho e forma. A granada é um mineral cujo hábito cristalino é um poliedro com 30 arestas e 20 vérti ces. Um mineralogista construiu um modelo ilustrati vo de um cristal de granada pela junção dos polígonos correspondentes às faces. Supondo que o poliedro ilustrati vo de um cristal de granada é convexo, então a quanti dade de fa- ces uti lizadas na montagem do modelo ilustrati vo desse cristal é igual a (A) 10. (B) 12. (C) 25. (D) 42. (E) 50. Habilidade da BNCC (EM13MAT509) Investi gar a deformação de ângulos e áreas provocada pelas diferentes projeções usa- das em cartografi a (como a cilíndrica e a cônica), com ou sem suporte de tecnologia digital. Objeti vo de aprendizagem do DC-GOEM (GO-EMMAT509A) Identi fi car nas projeções refl e- ti das no ambiente as formas geométricas reconhe- cendo seus respecti vos elementos (vérti ces, lados, ângulos internos, externos e diagonais) para a leitu- ra e a representação da realidade e agir sobre ela. Objetos de conhecimento Transformações geométricas (isometrias e homo- téti cas). Imersão Curricular Arte e Matemáti ca Podemos estabelecer uma conexão com algumas áreas da Matemáti ca e com outros campos do co- nhecimento, especialmente com a arte, por meio da exploração das formas e característi cas de objetos, MATEMÁTICA E SUAS TECNOLOGIAS 158 obras ar� sti cas, pinturas, desenhos, mapas, formas encontradas na natureza, entre outras criações hu- manas ou naturais. O Limite do Círculo 1 Escher 1958 Para essa relação iremos uti lizar as transforma- ções geométricas. Uma transformação geométrica é uma aplicação bijeti va entre duas fi guras geométricas, no mesmo plano ou em planos diferentes, de modo que, a parti r de uma fi gura geométrica original se forma outra geometricamente igual (isométricas) ou semelhante à primeira (homotéti cas). Uma Isometria é uma transformação geométrica que preserva distância entre pontos e amplitude dos ângulos, isto é , a fi gura inicial e o seu transformado são congruentes. Tipos de isometria Refl exão No plano, uma refl exão, de eixo r é uma transfor- mação geométrica que a cada ponto P faz correspon- der um ponto P’, tal que: I. PP’ é perpendicular ao eixo; II. As distancias de P e de P ́ao eixo são iguais. Propriedades: 1. Uma fi gura e a sua imagem por refl exão sobre um eixo de refl exão são congruentes; 2. Se dobrarmos a folha pelo eixo de refl exão r, a fi gura original e a sua imagem sobrepõem-se ponto por ponto; 3. A refl exão muda o senti do dos ângulos, mas mantem a sua amplitude. Fonte: Elaborado para fi ns didáti cos. Rotação No plano uma rotação de uma forma ao redor de um ponto, centro da rotação, e amplitude é uma transformação geométrica tal que a distância ao cen- tro de rotação de cada ponto P se mantem constante. Fonte: Elaborado para fi ns didáti cos. Translação. A transl ação é o termo usado para “mover” for- mas, sendo necessárias duas especifi cações I. Direção (que pode ser medida em graus) II. Magnitude (que pode ser medida em alguma unidade de comprimento). Fonte: Elaborado para fi ns didáti cos. MATEMÁTICA E SUAS TECNOLOGIAS 159 A fi gura acima foi transladada 30 a nordeste e no comprimento do vetor v. Homoteti a Homoteti a é transformação que multi plica por um fator constante a distância de um ponto qualquer do espaço a um ponto fi xo, deslocando-o sobre a reta defi nida por estes dois pontos Fonte: Elaborado para fi ns didáti cos. ATIVIDADE DE APRENDIZAGEM 1. Faça uma refl exão do triângulo ABC em relação a) ao eixo y; b) ao eixo x; c) a origem O 2. Observe os polígonos ABC e A’B’C’ no plano car- tesiano a seguir. Que ti po de simetria é observado na transforma- ção do polígono ABC no polígono A’B’C’? (A) Refl exão em relação ao eixo x. (B) Refl exão em relação a origem do sistema de coordenadas. (C) Translação. (D) Rotação em relação ao ponto A. (E) Rotação em relação a origem do sistema de coordenadas. MOMENTO ENEM 1. (ENEM MEC/2018) Isometria é uma transforma- ção geométrica que, aplicada a uma fi gura, man- tém as distâncias entre pontos. Duas das transfor- mações isométricas são a refl exão e a rotação. A refl exão ocorre por meio de uma reta chamada eixo. Esse eixo funciona como um espelho, a ima- gem refl eti da é o resultado da transformação. A rotação é o “giro” de uma fi gura ao redor de um ponto chamado centro de rotação. A fi gura sofreu cinco transformações isométricas, nessa ordem: 1ª) Refl exão no eixo x; 2ª) Rotação de 90 graus no senti do anti -horário, com centro de rotação no ponto A; 3ª) Refl exão no eixo y; 4ª) Rotação de 45 graus no senti do horário, com centro de rotação no ponto A; 5ª) Refl exão no eixo x. Disponível em: www.pucsp.br. Acesso em: 2 ago. 2012. Qual a posição fi nal da fi gura? (A) (B) (C) MATEMÁTICA E SUAS TECNOLOGIAS 160 (D) (E) 2. (ENEM MEC/2017) A imagem apresentada na fi gura é uma cópia em preto e branco da tela quadrada inti tulada O peixe, de Marcos Pinto, que foi colocada em uma parede para exposição e fi xada nos pontos A e B. Por um problema na fi xação de um dos pontos, a tela se desprendeu, girando rente à parede. Após o giro, ela fi cou posicionada como ilustrado na fi gura, formando um ângulo de 45º com a linha do horizonte. Para recolocar a tela na sua posição original, de- ve-se girá-la, rente à parede, no menor ângulo possível inferior a 360º. A forma de recolocar a tela na posição original, obedecendo ao que foi estabelecido, é girando-a em um ângulo de (A) 90º no senti do horário. (B)
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