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Prof. Anderson Weber Matemática Página 1 de 4 Lista de Exercícios – Troncos 1. (Ita 2019) Os volumes de um tronco de cone, de uma esfera de raio 5 𝑐𝑚 e de um cilindro de altura 11 𝑐𝑚 formam nessa ordem uma progressão aritmética. O tronco de cone é obtido por rotação de um trapézio retângulo, de altura 4 𝑐𝑚 e bases medindo 5 𝑐𝑚 e 9 𝑐𝑚, em torno de uma reta passando pelo lado de menor medida. Então, o raio da base do cilindro é, em 𝑐𝑚, igual a a) 2√2. b) 2√3. c) 4. d) 2√5. e) 2√6. 2. (Unesp 2017) Um cone circular reto de geratriz medindo 12 𝑐𝑚 e raio da base medindo 4 𝑐𝑚 foi seccionado por um plano paralelo à sua base, gerando um tronco de cone, como mostra a figura 1. A figura 2 mostra a planificação da superfície lateral 𝑆 desse tronco de cone, obtido após a secção. Calcule a área e o perímetro da superfície 𝑆. Calcule o volume do tronco de cone indicado na figura 1. 3. (Puccamp 2017) Considere dois troncos de pirâmides retas exatamente iguais. A base maior é um quadrado de lado igual a 2 metros, a base menor um quadrado de lado igual a 1 metro, e a distância entre as bases igual a 1 metro. Um monumento foi construído justapondo-se esses dois troncos nas bases menores, apoiando-se em um piso plano por meio de uma das bases maiores, formando um sólido. Desta maneira, a medida da área da superfície exposta do monumento é, em 𝑚2, igual a a) 4 + 6√5. b) 8. c) 12√2 + 4. d) 16 3 . e) 12√2 − 8. 4.(Famerp 2017) Um desodorante é vendido em duas embalagens de tamanhos diferentes, porém de formatos matematicamente semelhantes. A figura indica algumas das medidas dessas embalagens. Se a capacidade da embalagem maior é de 100 𝑚𝐿, a capacidade da embalagem menor é de a) 64,0 𝑚𝐿. b) 48,6 𝑚𝐿. c) 56,4 𝑚𝐿. d) 80,0 𝑚𝐿. e) 51,2 𝑚𝐿. 5. (Fgv 2013) No poliedro 𝐴𝐵𝐶𝐷𝐸𝐹𝐺𝐻, as arestas 𝐴𝐸, 𝐵𝐹, 𝐶𝐺 e 𝐷𝐻 são perpendiculares ao plano que contém a face retangular 𝐴𝐵𝐶𝐷, conforme indica a figura. Sabe-se ainda que 𝐴𝐸 = 1, 𝐴𝐵 = 𝐷𝐻 = 4 e 2𝐴𝐷 = 2𝐵𝐹 = 𝐶𝐺 = 6. a) Calcule a distância entre os pontos 𝐴 e 𝐺. b) Calcule o volume do poliedro 𝐴𝐵𝐶𝐷𝐸𝐹𝐺𝐻. 6. (Espcex (Aman) 2013) Um recipiente em forma de cone circular reto, com raio da base R e altura h, está completamente cheio com água e óleo. Sabe-se que a superfície de contato entre os líquidos está inicialmente na metade da altura do cone. O recipiente dispõe de uma torneira que permite escoar os líquidos de seu interior, conforme indicado na figura. Se essa torneira for aberta, exatamente até o instante em que toda água e nenhum óleo escoar, a altura do nível do óleo, medida a partir do vértice será Prof. Anderson Weber Matemática Página 2 de 4 a) √7 3 2 ℎ b) √7 3 3 ℎ c) √12 3 2 ℎ d) √23 3 2 ℎ e) √23 3 3 ℎ 7.(Ita 2012) Um cone circular reto de altura 1 cm e geratriz 2√3 3 é interceptado por um plano paralelo à sua base, sendo determinado, assim, um novo cone. Para que este novo cone tenha o mesmo volume de um cubo de aresta ( 𝜋 243 ) 1 3 cm, é necessário que a distância do plano à base do cone original seja, em cm, igual a a) 1 4 b) 1 3 c) 1 2 d) 2 3 e) 3 4 8. (Fgv 2009) A figura A mostra um copo cilíndrico reto com diâmetro da base de 10 cm e altura de 20 cm, apoiado sobre uma mesa plana e horizontal, completamente cheio de água. O copo foi inclinado lentamente até sua geratriz formar um ângulo de 45° com o plano da mesa, como mostra a figura B. Então, o volume de água derramada, em cm3, foi: a) 120𝜋 b) 125𝜋 c) 250𝜋 d) 300𝜋 e) 500𝜋 9. (Unicamp 2009) Uma caixa d'água tem o formato de um tronco de pirâmide de bases quadradas e paralelas, como mostra a figura, na qual são apresentadas as medidas referentes ao interior da caixa. a) Qual o volume total da caixa d'água? b) Se a caixa contém ( 13 6 )m3 de água, a que altura de sua base está o nível d'água? 10. (Fgvrj 2016) A figura abaixo mostra um tronco de pirâmide regular formado por dois quadrados 𝐴𝐵𝐶𝐷 e 𝐴'𝐵'𝐶'𝐷' de centros 𝑂 e 𝑂' contidos em planos paralelos e quatro trapézios congruentes. Os quadrados são as bases do tronco e a sua altura é a distância 𝑂𝑂' = ℎ entre os planos paralelos. Se 𝑆 e 𝑆' são as áreas das bases de um tronco de pirâmide de altura ℎ, o volume desse tronco é dado pela fórmula 𝑉 = ℎ 3 (𝑆 + 𝑆' + √𝑆𝑆'). São dadas, em decímetros, as medidas das arestas: 𝐴𝐵 = 12, 𝐴'𝐵' = 6, 𝐴𝐴' = 9. Calcule o volume desse poliedro em decímetros cúbicos e dê um valor aproximado usando algum dos dados abaixo. Dados: √2 ≅ 1,41, √3 ≅ 1,73, √5 ≅ 2,24, √7 ≅ 2,65. Prof. Anderson Weber Matemática Página 3 de 4 11. (Uerj 2016) Um prisma triangular reto 𝐴𝐵𝐶𝐷𝐸𝐹 foi dividido em duas partes por um plano 𝛼, de acordo com a imagem abaixo. Os ângulos 𝐵𝐴𝐶 e 𝐸𝐷𝐹 das bases do prisma são retos, e o plano 𝛼 contém os pontos 𝐴, 𝐵 𝑒 𝐺, sendo que 𝐺 pertence à aresta 𝐶𝐹 e dista 4 𝑐𝑚 de 𝐶. Calcule o volume, em 𝑐𝑚3, do maior sólido definido pela separação estabelecida no prisma pelo plano 𝛼. 12. (Uerj 2015) Um recipiente com a forma de um cone circular reto de eixo vertical recebe água na razão constante de 1 cm3 𝑠. A altura do cone mede 24cm, e o raio de sua base mede 3cm. Conforme ilustra a imagem, a altura h do nível da água no recipiente varia em função do tempo 𝑡 em que a torneira fica aberta. A medida de ℎ corresponde à distância entre o vértice do cone e a superfície livre do líquido. Admitindo 𝜋 ≅ 3, a equação que relaciona a altura ℎ, em centímetros, e o tempo 𝑡, em segundos, é representada por: a) ℎ = 4√𝑡 3 b) ℎ = 2√𝑡 3 c) ℎ = 2√𝑡 d) ℎ = 4√𝑡 13. (Uel 2014) Uma empresa que produz embalagens plásticas está elaborando um recipiente de formato cônico com uma determinada capacidade, conforme o modelo a seguir. Sabendo que o raio desse recipiente mede 36 cm e que sua altura é de 48 cm, a que distância do vértice deve ser feita uma marca na superfície lateral do recipiente para indicar a metade de sua capacidade? Despreze a espessura do material do qual é feito o recipiente. Apresente os cálculos realizados na resolução desta questão. 14. (Unifor 2014) Um copo, em forma de cilindro circular reto de raio 5𝑐𝑚 e altura 20𝑐𝑚, tem um nível ℎ de água. O ângulo máximo que o fundo do copo forma com a horizontal, de modo que a água não transborde é de 60°. O nível ℎ da água é de: a) 20 − 2√3 b) 20 − 3√3 c) 20 − 5√3 d) 20 − 6√3 e) 20 − 7√3 15. (Fgv 2013) Um cilindro circular reto de base contida em um plano 𝛼 foi seccionado por um plano 𝛽, formando 30° com 𝛼, gerando um tronco de cilindro. Sabe-se que 𝐵𝐷 e 𝐶𝐸 são, respectivamente, eixo maior da elipse de centro P contida em 𝛽, e raio da circunferência de centro Q contida em 𝛼. Os pontos A, B, P e D são colineares e estão em 𝛽, e os pontos A, C, Q e E são colineares e estão em 𝛼. Sendo BC = 1 m e 𝐶𝑄 = √3𝑚, o menor caminho pela superfície lateral do tronco ligando os pontos C e D mede, em metros, Prof. Anderson Weber Matemática Página 4 de 4 a) 3√1 + 3𝜋2 b) 3√3𝜋 c) 3√1 + 𝜋2 d) √9 + 3𝜋2 e) √9 + 𝜋2 16. (Esc. Naval 2013) A Marinha do Brasil comprou um reservatório para armazenar combustível com o formato de um tronco de cone conforme figura abaixo. Qual é a capacidade em litros desse reservatório? a) 40 3 102𝜋 b) 19 2 105𝜋 c) 49 3 10𝜋 d) 49 3 104𝜋 e) 19 3 103𝜋Gabarito: 1: [B] 2: 112𝜋√2 3 𝑐𝑚3. 3: [A] 4: [E] 5: a) 𝐴𝐺 = √61. b) 42 u.v. 6: [A] 7: [D] 8: [B] 9: a) 21 4 𝑚3 b) 2 𝑚 10:𝑉 = 667,8 dm3 11:65 𝑐𝑚3. 12: [A] 13:𝑔 = 30√4 3 𝑐𝑚. 14: [C] 15: [D] 16: [D]