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Geometria espacial APÊNDICE UNIDADE 4 U4 - Inscrição, circunscrição e superfícies de revolução 1 UNIDADE 4: Inscrição, circunscrição e superfícies de revolução Gabarito 1. Faça valer a pena - Seção 4.1 1. Alternativa correta: B Resposta comentada: Segundo o enunciado do problema, trata-se de um cilindro reto. Dessa forma, a fórmula do volume do cilindro é: V r h= p 2. Ainda de acordo com o problema, podemos apontar que o volume do cone é: V r h V r V r V r= ∴ = ∴ = ∴ =p p p p 2 2 2 2 3 9 2 4 3 3 2 4 7 2. . . , . . , , Sendo o volume do cone 20% maior que do cilindro, podemos multiplicar o volume do cilindro por 1,2 e igualar os volumes para encontrar a altura: 12 7 2 7 2 12 62 2, . . . , , , p pr h r h h m= ∴ = ∴ = Logo, temos como resposta a alternativa b, com altura equivalente a 6 metros. 2. Alternativa correta: A Resposta comentada: De acordo com o que estudamos nesta seção, quando temos uma esfera circunscrita a um cubo, a relação existente entre os sólidos é r a= 3 2 . De acordo com o enunciado, temos que a aresta do cubo equivale a 6 cm, Portanto: r r= ∴ =6 3 2 3 3 , logo: Área Área r a Área Área esfera cubo esfera cubo = ∴ = ( )4 6 4 3 3 6 36 2 2 2 p p. . ∴∴ = = Área Área esfera cubo 4 9 3 6 36 2 p p. . . Apêndice Gabaritos comentados com resposta-padrão U4 - Inscrição, circunscrição e superfícies de revolução2 3. Alternativa correta: D Resposta comentada: De acordo com o que estudamos nesta seção, quando temos uma esfera circunscrita a um octaedro, a relação existente entre os sólidos é r a= 2 2 , sendo (a) a aresta do octaedro. Assim, baseado do volume da esfera, dado no enunciado, encontraremos o raio da esfera. Observe: V r r r r r cmesfera = ∴ = ∴ = ∴ = ∴ = 4 3 36 4 3 4 108 27 3 3 3 3 3p p p . Logo, a aresta do octaedro vale: 3 2 2 3 2= ∴ =a a cm . Gabarito 2. Faça valer a pena - Seção 4.2 1. Alternativa correta: E Resposta comentada: Aresta do octaedro Chamando de x a aresta do octaedro, vimos nessa seção que a relação existente entre um octaedro inscrito no cubo é x a= 2 2 . Portanto: x x cm= ∴ =10 2 2 5 2 . Volume do octaedro A fórmula para o cálculo do volume do octaedro inscrito no cubo foi deduzida nessa seção, sendo: V aoctaedro = 1 6 3 . Logo, o volume do octaedro apresentado nesse exercício é: V V V cmoctaedro octaedro octaedro= ∴ = ∴ = 1 6 10 1000 3 500 3 3 3. 2. Alternativa correta: C Resposta comentada: Aresta do cubo Sabendo que a aresta do tetraedro equivale à medida da diagonal U4 - Inscrição, circunscrição e superfícies de revolução 3 do cubo, podemos, dessa forma, identificar quanto vale a aresta do cubo. Logo, 6 2 6 2 3 2= ∴ = ∴ =a a a cm . Área do cubo Agora, basta recordarmos a fórmula da área do cubo considerando a aresta encontrada acima. Logo: A a A A cmcubo cubo cubo= ∴ = ( ) ∴ =6 6 3 2 1082 2 2. 3. Alternativa correta: A Resposta comentada: Chamando a aresta do cubo de x e a aresta do octaedro de a, temos que o volume pedido é representado por: V V x a V V a a cubo octaedro cubo octaedro = ∴ = 3 3 3 32 3 2 3 2 3 ∴∴ = = ∴ = V V a a V V cubo octaedro cubo octaedro 3 3 2 2 27 3 2 2 9 . . Gabarito 3. Faça valer a pena - Seção 4.3 1. Alternativa correta: B Resposta comentada: Figura 1 | Representação da revolução do losango Fonte: <http://www.portalrumo.com.br/arquivos/provas/Fatecs/Prova-Resolvida-Rumo-Fatec-Ensino-Superior- -2SM-2006.pdf>. Acesso em: 28 jan. 2018. U4 - Inscrição, circunscrição e superfícies de revolução4 A revolução do losango dado gera um cilindro de altura BC. O raio da base desse cilindro equivale ao segmento BH, ilustrado na Figura 1. Logo, aplicando a relação trigonométrica do triângulo retângulo, temos: sen BH BH sen BH cm60 6 6 60 3 3º . º= ∴ = ∴ = O volume do losango de revolução BCEA é o mesmo que o volume do retângulo de revolução que forma o cilindro BCFG; dessa forma, o volume desse sólido de revolução é: V r h V BH BC V V cm= ∴ = ( ) ∴ = ∴ =p p p p2 2 23 3 6 162. .( ) ( ) . ³ 2. Alternativa correta: D Resposta comentada: Cada volta que o papel der em torno do cilindro terá o comprimento da circunferência da base do cilindro. Logo, lembremos que o comprimento de uma circunferência é dado por: C r= 2p , ou, ainda, considerando o diâmetro da circunferência: C d= p , para cada volta. Como o enunciado informa que para a confecção do canudo são necessárias 5 voltas em torno do cilindro, basta multiplicar esse valor por 5. Portanto, a medida do lado do papel é de 5pd cm. 3. Alternativa correta: C Resposta comentada: A figura plana será um triângulo retângulo de catetos 9 u.v e 2 u.v. Ao rotacionarmos um triângulo retângulo geramos um cone. Como sabemos a fórmula de volume do cone, basta substituirmos os valores, logo: V r h V V cone = ⋅ = ⋅ = 1 3 1 3 9 2 54 2 p p p ²
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