Prévia do material em texto
CARLOS EDUARDO MORAES PIRES www.matematicarlos.com.br 1 1.ª EDIÇÃO – 2013 CARLOS EDUARDO MORAES PIRES www.matematicarlos.com.br 2 ÁREA DO SETOR CIRCULAR Antes de começar a falar sobre área do setor circular, precisamos revisar alguns conhecimentos. Conhecimento 1: O nome da figura acima é círculo Conhecimento 2: O nome do pedaço do círculo pintado é setor circular Conhecimento 3: Esse setor circular é 1/4 do círculo, já que o círculo foi dividido em 4 partes e pegamos 1, conforme a figura ao lado. Conhecimento 4: A circunferência é a linha que envolve o círculo. Conhecimento 5: O tamanho da circunferência é chamado de perímetro. Conhecimento 6: Para calcular o perímetro da circunferência, usamos a fórmula: 2 . ππππ . r Em que, π poderá ou não ser substituído por 3,14 e r é o tamanho do raio. Exemplo: Se o tamanho do raio é 2, o tamanho da linha que envolve o círculo (circunferência) é: 2 . ππππ . r 2 . 3,14 . 2 12,56 O perímetro é 12,56. CARLOS EDUARDO MORAES PIRES www.matematicarlos.com.br 3 Conhecimento 7: Para calcular a área do círculo, usamos a fórmula: ππππ . r² Em que, π poderá ou não ser substituído por 3,14 e r é o tamanho do raio. Exemplo: Se o tamanho do raio é 2, o tamanho da linha que envolve o círculo (circunferência) é: ππππ . r² 3,14 . 2² 3,14 . 4 12,56 A área desse círculo é 12,56 cm² Conhecimento 8: Uma circunferência medida em centímetros (ou qualquer medida de comprimento), tem 2πR, como visto no conhecimento 6. Mas, medida em graus, ela tem 360º. Conhecimento 9: Se uma circunferência pode ser medida em 2πR e 360º, logo, podemos dizer que 2 π R = 360º Ou π R = 180º Conhecimento 10: O nome de um pedaço da circunferência é ARCO. Acima, o arco de vermelho é chamado de arco AB. Conhecimento 11: Um arco tem a mesma medida do ângulo central formando pelos dois raios que o separam. No exemplo acima, os dois raios tem abertura de 90º. Logo, o tamanho do arco também é 90º. Exemplo: Se o ângulo central tem 30º, o arco AB também terá 30º. CARLOS EDUARDO MORAES PIRES www.matematicarlos.com.br 4 Conhecimento 12: Podemos representar grau em radiano. Usando o conhecimento 9, temos π R = 180º Vamos transformar 90º 1º método: Regra de Três πR = 180º X = 90º 180x = 90πR X = 90πR / 180 Simplificando 90 por 180, temos 1/2 Logo, 90º equivale a 1π/2 ou apenas π/2. 2º método: simplificação Ao invés de usar a regra de três, podemos representar diretamente colocando o ângulo como numerador e o 180 como denominador. Se eu quis transformar 90º para radiano, peguei o 90 sobre 180 e simplifiquei. Vamos transformar 60º: π= 3 1 180 60 3: 60: Assim, 60º equivale a 1π/3 rad. ou simplesmente π/3 rad. 3º método: mental Quero transformar 90º para radiano. Sei que 90 é a metade de 180. Logo, podemos representar direto como π/2 Para transformar 60º, sei que 60 é 180 dividido por 3. Então, coloco π/3 Agora que revisamos os conhecimentos prévios, podemos começar o estudo do cálculo da área de um setor circular, ou seja, de um pedaço do círculo. MÉTODO I Podemos calcular a área de todo o círculo e jogar na regra de três. Exemplo: Vamos calcular a área do setor de vermelho, cujo arco tem 90º. I. Calculando a área do círculo todo: π . R² 3,14 . 2² 3,14 . 4 12,56 A área total é 12,56. Lembrando que o círculo todo tem 360º. Logo, 360º tem 12,56cm² de área. Jogando na regra de três, temos: 360º = 12,56 90º = x 360x = 1130,4 X = 1130,4 / 360 X = 3,14 A área do setor circular de arco 90º é 3,14. CARLOS EDUARDO MORAES PIRES www.matematicarlos.com.br 5 MÉTODO II 2 ²r.α Usando a fórmula acima, temos α = ângulo do arco. r = tamanho do raio Vamos conferir com a conta anterior: O ângulo é 90º e o raio é 2. 2 ²2.º90 Vamos representar 90º em radiano, conforme o conhecimento 12: 90º = π/2 2 ²2. 2 π Resolvendo 2² temos 4. 2 4. 2 π Multiplicando π/2 por 4, temos 4π/2. Porém, 4π dividido por 2 dá 2π 2 2π 2π dividido por 2 dá 1π ou apenas π π Achamos a representação em radiano. A área do setor circular de arco 90º é π Para transformar para unidade de comprimento, substituímos π por 3,14. Assim, a área é 3,14. Vá até o método I e confira que em ambos os métodos, a área é 3,14. De olho na dica !De olho na dica !De olho na dica !De olho na dica ! Calcule a área do círculo: 12,56 (Valor 1) Divida 360º pelo arco do exercício. 360º : 90º = 4 (Valor 2) Divida o valor 1 pelo valor 2: 12,56 : 4 = 3,14 Pronto! Aí está a área! CARLOS EDUARDO MORAES PIRES Exercitando Calcule a área dos seguintes setores circulares: a) b) c) d) CARLOS EDUARDO MORAES PIRES www.matematicarlos.com.br 6 Calcule a área dos seguintes setores e) f) g) Calcule a área da região inscrita no quadrado de lado 12 cm. a) b) Calcule a área da região sombreada inscrita no quadrado de lado 12 cm.