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Paralelepípedo retângulo planificado FIQUE ATENTO! Um paralelepípedo retângulo é um prisma reto em que qualquer face serve de base. 4) Cubo ou hexaedro regular. Quando, em um prisma reto, a base é uma região poligonal regular, temos um prisma regular. Um exemplo é o cubo ou hexaedro regular, que é um caso particular de paralelepípedo retângulo, no qual cada face é uma região quadrada. Assim: Prisma regular é um prisma reto cuja base é uma região poligonal regular. Cubo ou hexaedro regular Cubo planificado FIQUE ATENTO! Todo quadrado é um retângulo. Todo retângulo é um pa- ralelogramo. Então, todo quadrado é um paralelogramo. Examine essa classificação em um diagrama: par a le lepípedos retangula res prismas retos cubos poliedros FIQUE ATENTO! Todo cubo é um paralelepípedo retângulo, mas nem todo paralelepípedo retângulo é cubo. Il u s tr a ç õ e s : B a n c o d e i m a g e n s /A rq u iv o d a e d it o ra Cálculo da diagonal de um paralelepípedo retângulo e de um cubo No paralelepípedo de dimensões a, b e c, temos: a b c x d C GH E A B F D d 5 medida da diagonal do paralelepípedo x 5 medida da diagonal da base Na figura podemos localizar 2 triângulos retângulos: b A B x D a c D B d H x • Como o triângulo ABD é retângulo em A, temos, pe- la relação de Pitágoras: x2 5 a2 1 b2 (I) • Como o triângulo DBH é retângulo em D, temos, pe- la relação de Pitágoras: d2 5 x2 1 c2 (II) • Substituindo (I) em (II), vem: d2 5 x2 1 c2 5 a2 1 b2 1 c2 ⇒ d 5 1 1 a b c2 2 2 No cubo, como ele é um caso particular de parale- lepípedo retângulo, temos: x a a a d d 5 1 1 a a a2 2 2 5 3a2 5 a 3 d 5 a 3 CAPêTULO 20 • POLIEDROS: PRISMAS E PIRÂMIDES 617 Contexto e Aplicacoes Matematica_U9_C20_606a648.indd 617 8/22/18 2:57 PM 16. Quanto mede o comprimento da diagonal de um paralelepípedo retângulo no qual as medidas de comprimento das dimensões são 10 cm, 6 cm e 8 cm? 17. Um cubo tem 10 3 de medida de comprimen- to de aresta. Calcule a medida de comprimen- to de sua diagonal. 18. Em um cubo, a soma das medidas dos compri- mentos de todas as arestas é 48 cm. Calcule a medida do comprimento da diagonal do cubo. 19. A diagonal de um paralelepípedo retângulo me- de 20 2 . As dimensões desse paralelepípedo são proporcionais aos números 5, 4 e 3, res- pectivamente. Calcule as dimensões desse paralelepípedo. 5 5 5 5 5 5Faça a 5 b 4 c 3 k a 5k,b 4k,c 3k.⇒ ÁREA DA SUPERFÍCIE DE UM PRISMA Em todo prisma, consideramos: • superfície lateral: é formada pelas faces laterais; • superfície total: é formada pelas faces laterais e pe- las bases; • área lateral (A < ): é a medida da área da superfície lateral; • área total (A t ): é a medida da área da superfície total. 1. Em um prisma hexagonal regular, o compri- mento da aresta da base mede 3 cm e o com- primento da aresta da face lateral mede 6 cm. Calcule a medida da área total. r s Montado r s base base Planificado Resolução Na figura, temos: r 5 medida da aresta lateral 5 6 cm s 5 medida da aresta da base 5 3 cm Il u s tr a ç õ e s : B a n c o d e i m a g e n s /A rq u iv o d a e d it o ra Então: Medida da área lateral 5 A < 5 6(r ? s) 5 5 6(6 ? 3) 5 108 cm2 Medida da área da base 5 medida da área da região limitada pelo hexágono regular A região hexagonal é formada por 6 regiões triangulares equiláteras. Já vimos que a área de uma região triangular equilátera de lado , é da- da por A 5 , 3 4 2 . s Nesse caso, temos: A b 5 6 ? s 3 4 2 5 6 ? 3 3 4 2 5 27 3 2 cm2 Como são 2 bases, temos: 2A b 5 2 ? 27 3 2 5 27 3 cm2 Medida da área total 5 medida da área late- ral 1 medida da área das bases Nesse caso, a medida da área total é dada por: A t 5 A < 1 2A b 5 (108 1 27 3 ) cm2 Como 3 . 1,7, temos A t . 153,9 cm2. 2. Uma indústria precisa fabri- car 10 000 cai- xas de sabão com as medi- das da figura 14 cm 40 cm 20 cm ao lado. Desprezando as abas, calcule, aproxi- madamente, quantos metros quadrados de papelão serão necessários. Resolução A caixa tem a forma de um paralelepípedo re- tângulo: b Montado c a a b c Planificado Todo paralelepípedo retângulo é formado por 6 faces: • 2 regiões retangulares de medidas a e b; • 2 regiões retangulares de medidas a e c; • 2 regiões retangulares de medidas b e c. EXERCÍCIOS RESOLVIDOS EXERCÍCIOS UNIDADE 9 • POLIEDROS E CORPOS REDONDOS618 Contexto e Aplicacoes Matematica_U9_C20_606a648.indd 618 8/22/18 2:57 PM FIQUE ATENTO! Se 1 m 5 100 cm, então 1 m2 5 10 000 cm2. Daí, temos: Medida da área total 5 A t 5 2ab 1 2ac 1 2bc 5 5 2(ab 1 ac 1 bc) No exercício dado: Medida da área de cada caixa 5 5 A t 5 2(14 ? 20 1 20 ? 40 1 14 ? 40) 5 5 2(280 1 800 1 560) 5 3 280 cm2 Como são 10 000 caixas, temos: A 5 3 280 ? 10 000 5 32 800 000 cm2 5 3 280 m2 Serão necessários pelo menos 3 280 m2 de pa- pelão. 3. Dispondo de uma folha de cartolina com dimen- sões medindo 50 cm de comprimento por 30 cm de largura, pode-se construir uma caixa aberta cortando um quadrado cujo lado tem compri- mento medindo 8 cm em cada canto da folha (ver figura). Quantos centímetros quadrados de ma- terial são necessários para que seja construída essa caixa? 8 cm 50 cm 30 cm Resolução Montando a caixa, temos a figura abaixo: 34 cm 14 cm 8 cm Observando a caixa montada, verificamos que temos: • duas regiões retangulares com dimensões medindo 34 cm por 8 cm: A 1 5 34 ? 8 5 272 cm2 • duas regiões retangulares com dimensões medindo 14 cm por 8 cm: A 2 5 14 ? 8 5 112 cm2 • uma região retangular com dimensões medin- do 34 cm por 14 cm (fundo da caixa): A 3 5 34 ? 14 5 476 cm2 Il u s tr a ç õ e s : B a n c o d e i m a g e n s /A rq u iv o d a e d it o ra Portanto, a quantidade de material usado é: 2A 1 1 2A 2 1 A 3 5 2 ? 272 1 2 ? 112 1 476 5 5 544 1 224 1 476 5 1 244 cm2 Outra resolução: A região retangular com dimensões medindo 50 cm por 30 cm tem medida de área de: 50 ? 30 5 1 500 cm2 Cada “canto” é um quadrado cujo comprimento do lado mede 8 cm e, portanto, com medida de área de 8 ? 8 5 64 cm2. Como são 4 cantos, temos 4 ? 64 5 256 cm2. Para fazer a caixa, são necessários 1 500 2 256 5 1 244 cm2 de material. 4. Quantos centímetros quadrados de papelão são gastos para fazer uma caixa de sapatos do tipo e tamanho abaixo? 17 cm 10 cm 32 cm 2 cm Resolução A t 5 2(ab 1 ac 1 bc) Nesse caso, a 5 32 cm, b 5 17 cm e c 5 10 cm. Assim: A t 5 2(32 ? 17 1 32 ? 10 1 17 ? 10) 5 5 2(544 1 320 1 170) 5 2(1 034) 5 2 068 cm2 Logo, A t 5 2 068 cm2. A aba da tampa é formada por 4 regiões retangu- lares: 2 cujas medidas de comprimento dos lados são 2 cm por 17 cm e 2 cujas medidas do compri- mento dos lados são 2 cm por 32 cm. Assim: A 5 2 ? 2 ? 17 1 2 ? 2 ? 32 5 68 1 128 5 196 Quantidade total 5 2 068 cm2 1 196 cm2 5 5 2 264 cm2 de papelão Portanto, são gastos 2 264 cm2 de papelão para fazer essa caixa de sapatos. CAPêTULO 20 • POLIEDROS: PRISMAS E PIRÂMIDES 619 Contexto e Aplicacoes Matematica_U9_C20_606a648.indd 619 8/22/18 2:57 PM