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Geometria Espacial Conceitos Básicos O QUE É UM POLÍGONO? Polígono é uma figura geométrica plana cujo contorno é fechado e formado por segmentos de retas que são seus lados. O QUE É VÉRTICE? Ponto comum a dois lados de um ângulo, a dois lados de um polígono, ou a três, ou mais arestas de uma figura geométrica espacial. O QUE É ARESTA? Linha reta comum a duas faces de uma figura espacial. O QUE É PARALELOGRAMO? Quadrilátero que tem dois pares de lados paralelos. OS PRISMAS E SEUS ELEMENTOS Região espacial dada pela união de dois polígonos paralelos (BASES) e congruentes através de segmentos de reta. a b c aresta lateral Face lateral aresta da baseBase Obs: a, b e c são as dimensões do prisma. Tipos de prismas retos Prisma triangular Prisma Quadrangular Prisma Hexagonal Nos prismas retos as faces laterais são retângulos. Não importa como sejam os prismas, as faces sempre são paralelogramos, todo retângulo é um paralelogramo. Prisma Pentagonal Área da base (Ab): é a área de um dos polígonos das bases. Área lateral (Al): é a soma das áreas de todas as faces laterais. Área total (At): é a soma da área lateral e das áreas das base. ÁREAS DA SUPERFÍCIE DE UM PRISMA hAV AAA aaA ab A b lbt lbl b . . 2 3 4 32 ba hal 3lA Área da face hAV AAA aaA abA b lbt lbl b . . 2 4 2 OBS: num prisma regular, se o polígono da base possui n lados, a área lateral pode ser calculada por: Al = n.Af Fórmulas dos Prismas face) cada de (Áreafaces) de (nºA lateral baselateraltotal A.AA 2 .hAV base Área Lateral Área Total Volume a g g b eixo a 90ºBase Base O* O* R h A Fig. mostra um Cilindro Oblíquo. R é raio da base h é altura g é geratriz Cilindro Circular Reto O* g gh 1) o eixo é perpendicular aos planos das bases. R DC ou Cilindro de Revolução R BA O’* 2) g = h A B D C A B D C Cilindro de Revolução: Um Cilindro reto pode ser obtido ao girar um retângulo em torno de um dos seus lados. Cilindro de Revolução: Um Cilindro reto pode ser obtido ao girar um retângulo em torno de um dos seus lados. A B D C Planificação : R h x R R 2pR Áreas e Volumes AL = 2p Rh At = AL+ 2 Ab V = p R2. h Área Lateral ( AL ) Área Total ( At ) Volume ( V ) Ab = p R2Área Base ( Ab ) Cones Elementos de um cone: -Altura (h) - base - geratriz (g) - eixo O cone reto que apresenta g=2r é denominado de cone equilátero. No cone reto podemos destacar a seguinte relação: g2 = h2 + r2 Áreas do cone Quando planificamos um cone obtemos a seguinte figura: Área da base: Ab = pr2 Área lateral: é a área de um setor circular de raio R=g de comprimento L. Assim: Alateral = prg Volume do cone O volume de qualquer cone, é igual a um terço do volume de um cilindro de mesma área da base e altura. Elementos da Pirâmide •base: o polígono convexo R •arestas da base: os lados do polígono •arestas laterais: os segmentos VA, VB, VC, VD e VE •faces laterais: os triângulos VAB, VBC, VCD, VDE, VEA •altura: distância h do ponto V ao plano Classificação: De acordo com o polígono da base, as pirâmides podem ser: Triangular quadrangular pentagonal hexagonal base:triângulo base:quadrado base:pentágono base:hexágono E assim por diante. A figura apresenta uma pirâmide quadrangular regular: OA = raio da base (r) OE = apótema da base (m) VO = altura da pirâmide (h) VE = apótema da pirâmide (g) Exemplo: Observações importantes: No triângulo VOE: (VE)2 = (OE)2 + (VO)2 No triângulo VEB: (VB)2 = (VE)2 + (EB)2 Áreas da Pirâmide: Área da base: é a área do polígono da base. Área lateral: é a soma das áreas de todas as faces laterais. Área total: é a soma da área da base e da área lateral. (At = Ab + Al) Volume da Pirâmide: O volume V de uma pirâmide é 1/3 do volume de um prisma de mesma base e mesma altura. Exemplo: Calcule: • A área da base. • O apótema da base. • O apótema da pirâmide. • A altura da pirâmide • A área lateral. • A área total. • O volume. A esfera é um sólido de revolução gerado pela rotação de um semicírculo em torno de um eixo que contém o diâmetro. Área da superfície esférica A superfície esférica tem uma massa igual à massa de quatro círculos máximos admitindo que a espessura da superfície esférica é a mesma dos círculos máximos Desta forma, então: A s.e. = 4pr2 A altura de cada uma das pirâmides é o raio r da esfera Desta forma, teremos que o volume da esfera é igual ao volume destas n pirâmides O que nos permite concluir que o volume da esfera pode ser obtido por: V=(4/3)pr3 Exemplos: 1. Determinar a área total e o volume de uma esfera de raio 6cm. 2. É dada uma esfera de raio 10cm. Um plano a secciona essa esfera a uma distância de 6 cm do centro da mesma. Calcule o raio da secção. Exemplos: 1. Determinar a área de um fuso esférico de 300, contido numa superfície esférica de raio 4cm. 2. Determinar o volume da cunha esférica obtida a partir da situação anterior.
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