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MATEMÁTICA DO ENEM - GEOMETRIA - HABILIDADE DA BNCC - EM13MAT504 - Investigar processos de obtenção da medida do volume de prismas, pirâmides, cilindros e cones, incluindo o princípio de Cavalieri, para a obtenção das fórmulas de cálculo da medida do volume dessas figuras. SIMULADO - CONES E ESFERAS UNIDADE TEMÁTICA - GEOMETRIA HABILIDADE DA BNCC – EM13MAT504 - Investigar processos de obtenção da medida do volume de prismas, pirâmides, cilindros e cones, incluindo o princípio de Cavalieri, para a obtenção das fórmulas de cálculo da medida do volume dessas figuras. QUESTÃO 1 - (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 plásticos, também cilíndricos. Com o objetivo de não desperdiçar café, a diarista deseja colocar a quantidade 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 (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 QUESTÃO 2 - (Vunesp 2019) Analise o sólido geométrico da figura: Use π = 3,14 Se h = 48 cm e r = 17 cm, esse sólido tem volume igual a: (A) 0,082 m³ (B) 0,068 m³ (C) 0,123 m³ (D) 0,044 m³ (E) 0,246 m³ MATEMÁTICA DO ENEM - GEOMETRIA - HABILIDADE DA BNCC - EM13MAT504 - Investigar processos de obtenção da medida do volume de prismas, pirâmides, cilindros e cones, incluindo o princípio de Cavalieri, para a obtenção das fórmulas de cálculo da medida do volume dessas figuras. QUESTÃO 3 - (FGV) O volume de uma esfera de raio r é dado por V = 4/3 π r³. Um reservatório com formato esférico tem um volume de 36 π metros cúbicos. Sejam A e B dois pontos da superfície esférica do reservatório e seja m a distância entre eles, o valor máximo de m em metros é: (A) 5,5 (B) 5 (C) 6 (D) 4,5 (E) 4 QUESTÃO 4 - (UEG 2015) Suponha que haja laranjas no formato de uma esfera com 6 cm de diâmetro e que a quantidade de suco que se obtém ao espremer cada laranja é 2/3 de seu volume, sendo o volume dado em litros. Nessas condições, se quiser obter 1 litro de suco de laranja, deve-se espremer no mínimo: (A) 13 laranjas (B) 14 laranjas (C) 15 laranjas (D) 16 laranjas (E) 18 laranjas QUESTÃO 5 - (Enem 2010) Em um casamento, os donos da festa serviam champanhe aos seus convidados em taças com formato de um hemisfério, porém um acidente na cozinha culminou na quebra de grande parte desses recipientes. Para substituir as taças quebradas, utilizou-se um outro tipo com formato de cone. No entanto, os noivos solicitaram que o volume de champanhe nos dois tipos de taças fosse igual. Sabendo que a taça com o formato de hemisfério é servida completamente cheia, a altura do volume de champanhe que deve ser colocado na outra taça, em centímetros, é de: (A) 1,33 (B) 6,00 (C) 12,00 (D) 56,52 (E) 113,04 MATEMÁTICA DO ENEM - GEOMETRIA - HABILIDADE DA BNCC - EM13MAT504 - Investigar processos de obtenção da medida do volume de prismas, pirâmides, cilindros e cones, incluindo o princípio de Cavalieri, para a obtenção das fórmulas de cálculo da medida do volume dessas figuras. QUESTÃO 6 - (Enem 2016) Em regiões agrícolas, é comum a presença de silos para armazenamento e secagem da produção de grãos, no formato de um cilindro reto, sobreposto por um cone, e dimensões indicadas na figura. O silo fica cheio e o transporte dos grãos é feito em caminhões de carga cuja capacidade é de 20 m³. Uma região possui um silo cheio e apenas um caminhão para transportar os grãos para a usina de beneficiamento. Utilize 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 QUESTÃO 7 - (Udesc 2015) Uma bola esférica é composta por 24 faixas iguais, como indica a figura. Sabendo-se que o volume da bola é de 2304π cm³, então a área da superfície de cada faixa é de: (A) 20π cm² (B) 24π cm² (C) 28π cm² (D) 27π cm² (E) 25π cm² MATEMÁTICA DO ENEM - GEOMETRIA - HABILIDADE DA BNCC - EM13MAT504 - Investigar processos de obtenção da medida do volume de prismas, pirâmides, cilindros e cones, incluindo o princípio de Cavalieri, para a obtenção das fórmulas de cálculo da medida do volume dessas figuras. RESOLUÇÕES – SIMULADO Resolução – QUESTÃO 1 Alternativa A Calcularemos os volumes da leiteira e do copo. Vleiteira = πr²h = π ⸳ 4² ⸳ 20 = 320π Vcopo = πr²h = π ⸳ 2² ⸳ 4 = 16π Realizando a divisão entre os volumes, temos que 320π : 16π = 20. Como os copos serão preenchidos somente até a metade, preencher a leiteira até a metade será suficiente. Resolução – QUESTÃO 2 Alternativa D O volume do cilindro é calculado pela fórmula V = πr²h V = 3,14 · 17² · 48 V = 3,14 · 289 · 48 V = 3,14 · 289 · 48 V = 907,46 · 48 V = 43558,08 cm³ Note que as alternativas estão em m³. Para transformar de m³ para cm³, é necessário dividir por 1000000. 433558,08 : 1000000 = 0,043355809 m³ Utilizando o arredondamento, temos que o volume será igual a: V = 0,044 m³ Resolução – QUESTÃO 3 Alternativa C A maior distância entre dois pontos de uma esfera é o diâmetro dessa esfera. Como conhecemos seu volume, então é possível calcular o seu raio: V = 4 : 3 π ⸳ r3 36 π = 4 : 3 π ⸳ r3 108 : 4 π = π ⸳ r3 27 π = π ⸳ r3 27 π : π = r3 r3 = 27 r = ³√27 r = 3 Como a maior distância possível é igual ao diâmetro, ou seja, ela mede o dobro do raio, então d = 6. Resolução – QUESTÃO 4 Alternativa B Sabemos que 1 litro = 1 dm³, então calcularemos o volume da laranja utilizando o raio em dm. Diâmetro: 6 cm = 0,6 dm Raio: 0,6 : 2 = 0,3 dm Queremos calcular 2/3 do volume da laranja. Logo, temos que: V = 2 : 3 ⸳ 4 πr3 : 3 V = 8 . 3,14 . 0,3³ : 9 V = 0,67824 : 9 V = 0,07536 MATEMÁTICA DO ENEM - GEOMETRIA - HABILIDADE DA BNCC - EM13MAT504 - Investigar processos de obtenção da medida do volume de prismas, pirâmides, cilindros e cones, incluindo o princípio de Cavalieri, para a obtenção das fórmulas de cálculo da medida do volume dessas figuras. Sabemos que cada laranja produz 0,07536 litros. Então, para sabermos a quantidade de laranjas necessárias para produção de 1 litro, basta dividir: 1 : 0,07536 = 13,27 laranjas. Como não é possível haver 0,27 laranja, então arredondaremos o valor para 14 laranjas. Resolução – QUESTÃO 5 Alternativa B Para que o volume seja o mesmo, basta igualar as equações. Note, porém, que a equação dada é a equação da esfera. Como há um hemisfério, basta dividirmos essa fórmula por 2. Como 2 ⸳ 3 = 6, temos que: 4 : 6 πr³ = 1 : 3 πr³ h 18π = 3π . h 18π : 3π = h h = 6 Resolução – QUESTÃO 6 Alternativa D Inicialmente, calcularemos o volume de um silo, que é composto por um cilindro e um cone. Vcilindro = πr²h Vcilindro = π ⸳ 3² ⸳ 12 Vcilindro = π ⸳ 9 ⸳ 12 Vcilindro = 108π Agora, calcularemos o volume do cone. Vcone = πr² ⸳ h : 3 Vcone = π3² ⸳ 3 : 3 Vcone = π . 9 ⸳ 3 : 3 Vcone = 9π Utilizando π = 3 e somando o volume do cilindro com o do cone, temos que: Vsilo = 9 ⸳ 3 + 108 ⸳ 3 = 351 m³ O caminhãoleva 20 m³ por viagem, então o número de viagens necessárias é calculado pela divisão 35 : 20 = 17,55 Serão necessárias, portanto, 18 viagens. Resolução – QUESTÃO 7 Alternativa B Primeiramente, encontraremos o raio da esfera. Conhecendo seu volume, vamos calcular seu raio. V = 3πr³ : 3 4πr³ : 3 = 2304π 4πr³ = 6912 π r³ = 6912 π : 4 π r³ = 1728 r= ³√1728 r= 12 Agora, calcularemos a área total, sabendo que o raio mede 12 cm. AT = 4πr² AT = 4π12² AT = 4π144 AT = 576π Para encontrar a área de cada faixa, basta dividir a área total por 24. 576π : 24 = 24π cm²