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MATEMÁTICA, 7° Ano Formas geométricas espaciais: poliedros e sólidos que giram Veja como representamos alguns Sólidos Geométricos: MATEMÁTICA, 7° Ano Formas geométricas espaciais: poliedros e sólidos que giram CLASSIFICAÇÃO DOS SÓLIDOS GEOMÉTRICOS Podemos separar os sólidos geométricos em dois grupos: os poliedros e os corpos redondos. MATEMÁTICA, 7° Ano Formas geométricas espaciais: poliedros e sólidos que giram POLIEDROS Poliedros são sólidos geométricos cuja superfície é formada apenas por polígonos. Se um objeto tem forma de um poliedro convexo, cada parte de sua superfície pode ficar inteiramente apoiada sobre uma mesa ou sobre o chão. CURIOSIDADE... MATEMÁTICA, 7° Ano Formas geométricas espaciais: poliedros e sólidos que giram PRINCIPAIS POLIEDROS CONVEXOS PRISMAS PIRÂMIDES As faces laterais são sempre paralelogramos. Possuem pelo menos duas faces paralelas e congruentes, chamadas de bases. As faces laterais são sempre triangulares. A base pode ser um polígono qualquer. Composição do Prisma Os elementos que compõem o prisma são: base, altura, arestas, vértices e faces laterais. Assim, as arestas das bases do prisma são os lados das bases do polígono, enquanto que as arestas laterais correspondem aos lados das faces que não pertencem às bases. Os vértices do prisma são os pontos de encontro das arestas e a altura é calculada pela distância entre os planos das bases. Classificação dos Prismas Os primas são classificados em Retos e Oblíquos: Prisma Reto: possui arestas laterais perpendiculares à base, cujas faces laterais são retângulos. Prisma Oblíquo: possui arestas laterais oblíquas à base, cujas faces laterais São paralelogramos. Classificação dos Prismas De acordo com o formato das bases, os primas são classificados em: Prisma Triangular: base formada por triângulo. Prisma Quadrangular: base formada por quadrado. Prisma Pentagonal: base formada por pentágono. Prisma Hexagonal: base formada por hexágono. Prisma Heptagonal: base formada por heptágono. Prisma Octogonal: base formada por octógono. Bases do Prisma Importante ressaltar que os chamados “prismas regulares” são aqueles cujas bases são polígonos regulares e, portanto, formados por prismas retos. Note que se todas as faces do prisma forem quadrados, trata-se de um cubo; e, se todas as faces são paralelogramos, o prisma é um paralelepípedo. ATENÇÃO MATEMÁTICA, Ensino Médio, 2° ano Volume dos prismas Estudo do cubo • O cubo é o mais simples dos prismas. Ele é um prisma quadrangular regular, cujas faces são quadrados congruentes. Por isso qualquer de suas faces pode ser considerada como base. a → medida de cada uma das arestas a a a MATEMÁTICA, Ensino Médio, 2° ano Volume dos prismas Área da superfície total do cubo • Planificando a superfície total de um cubo de aresta a, obtemos a figura. a a a a a a a AT = 6a 2 MATEMÁTICA, Ensino Médio, 2° ano Volume dos prismas Diagonais no cubo • Obtendo os valores d e D em função da medida a da aresta. a a a d D a D2 = a2 + d2 ⇒ D = a2 + 2a2 ⇒ D = 3a2 D = a√3 MATEMÁTICA, Ensino Médio, 2° ano Volume dos prismas Volume do cubo • Analise as três figuras a seguir. a = 1 u V = 1 u3 a = 2 u a = 3 u V = 23 = 8 u3 V = 33 = 27 u3 De uma maneira geral, o volume de um cubo cuja aresta mede a é V = a3 MATEMÁTICA, Ensino Médio, 2° ano Volume dos prismas Estudo do paralelepípedo retângulo • O paralelepípedo retângulo é um prisma quadrangular. Suas faces são duas a duas congruentes. a, b e c → As dimensões do paralelepípedo. a c b Suas doze arestas são quatro a quatro congruentes. As medidas dessas arestas são as dimensões do paralelepípedo. MATEMÁTICA, Ensino Médio, 2° ano Volume dos prismas b a Cálculo da diagonal do paralelepípedo • Obtendo o valor de D em função das dimensões a, b e c do paralelepípedo. c D d2 = a2 + b2 e D2 = d2 + c2 d D2 = a2 + b2 + c2 D = √a2 + b2 + c2 MATEMÁTICA, Ensino Médio, 2° ano Volume dos prismas Área da superfície total do paralelepípedo • Planificando a superfície total de um paralelepípedo de dimensões a, b e c obtemos a figura. a c b a b c ab ab ac ac bc bc AT = 2ab + 2ac + 2bc AT = 2(ab + ac + bc) MATEMÁTICA, Ensino Médio, 2° ano Volume dos prismas Volume do paralelepípedo retângulo • Analise as duas figuras a seguir. cubo unitário V = 1 u3 V = 5.3.4 = 60 u3 5 u 3 u 4 u De modo geral, o volume de um paralelepípedo de dimensões a, b e c é dado por V = a.b.c MATEMÁTICA, Ensino Médio, 2° ano Volume dos prismas • Podemos interpretar o volume de um paralelepípedo retângulo de outra forma. Veja a figura a seguir. V = abc V = AB.h a b c A = ab = (ab)c = (área da base) . (altura relativa) (PUC) Considere um paralelepípedo retangular com lados 2, 3 e 6 cm. Calcule a distância máxima entre dois vértices deste paralelepípedo. DIAGONAL d(paralelepípedo) = a² + b² + c² d² = 2² + 3³ + 6² d² = 4 + 9 + 36 d² = 13 + 36 d² = 49 d = √49 d = 7 cm Um armário, com a forma de um paralelepípedo de dimensões 0,5m, 2,5m e 4m, deve ser pintado. O rendimento da tinta empregada é de 3m² por litro. Determine a quantidade de tinta necessária para pintar toda a parte interna do armário. At = 2(ab + bc + ac). As dimensões do armário são 0,5 x 2,5 x 4. Sendo assim, a área total do armário é igual a: Área superficial At = 2(ab + bc + ac) At = 2(0,5.2,5 + 0,5.4 + 2,5.4) At = 2(1,25 + 2 + 10) At = 2(13,25) At = 26,5 m² Um aquário possui o formato de um paralelepípedo com as seguintes dimensões: Determine quantos litros de água são necessários para encher o aquário. Litros (medida de capacidade) = volume V = comprimento x largura x altura V = a x b x c V = 50 cm x 20 cm x 15 cm V = 15000 cm³ (centímetros cúbicos) Dica: 1 cm³ corresponde a 1 ml temos que 15000 cm³ é igual a 15000 ml ou 15 litros. Qual é a área total de um cubo cujas arestas medem 15 centímetros? Área total do cubo A = 6.a2 A = 6·152 A = 6·225 A = 1350 cm2 Qual é o diagonal de um cubo cujas arestas medem 10 centímetros? Diagonal do cubo d = a √ 3 d = 10√3 Um cubo mágico possui volume de 1728 cm³, determine a medida de sua aresta. V = a x a x a = a³ a³ = 1728 Qual é o volume de um cubo cujas arestas medem 8 centímetros? Volume do cubo V = a3 V = 5³ = 5 x 5 x 5 V = 125 cm³ (ENEM 2017) Um casal realiza sua mudança de domicílio e necessita colocar numa caixa de papelão um objeto cúbico, de 80 cm de aresta, que não pode ser desmontado. Eles têm à disposição cinco caixas, com diferentes dimensões, conforme descrito: • Caixa 1: 86 cm x 86 cm x 86 cm • Caixa 2: 75 cm x 82 cm x 90 cm • Caixa 3: 85 cm x 82 cm x 90 cm • Caixa 4: 82 cm x 95 cm x 82 cm • Caixa 5: 80 cm x 95 cm x 85 cm O casal precisa escolher uma caixa na qual o objeto caiba, de modo que sobre o menor espaço livre em seu interior. A caixa escolhida pelo casal deve ser a de número a) 1. b) 2. c) 3. d) 4. e) 5. 86 cm x 86 cm x 86 cm = 636.056 cm³ 85 cm x 82 cm x 90 cm = 627.300 cm³ 82 cm x 95 cm x 82 cm = 638.780 cm³ 80 cm x 95 cm x 85 cm = 646.000 cm³
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