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Foram construídas cisternas em uma comunidade localizada no sertão nordestino, em pontos estratégicos, para que os moradores daquela localidade pudessem se abastecer de água, principalmente na época das secas. As cisternas foram construídas com formato de tronco de cone, com as seguintes medidas: o raio da base inferior mede 1 m, o raio da base superior mede 2 m e a altura mede 1,5 m. Na época de secas, caminhões-pipas abastecem essas cisternas. Esse tipo de caminhão possui um tanque de armazenamento de água em formato cilíndrico, com 2 metros de diâmetro e 8 metros de comprimento. Despreze as espessuras dos materiais dos quais são feitos as cisternas e o tanque do caminhão-pipa e suponha que as cisternas estejam completamente vazias de água e o tanque completamente cheio, considere ainda que não há desperdício algum de água. Nessas condições, quantos tanques de caminhões-pipas completamente cheios de água são necessários para abastecer, no mínimo, 17 cisternas? Apresente os cálculos realizados na resolução desta questão.

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há 3 anos

Respostas

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ano passado

Para resolver essa questão, precisamos calcular o volume das cisternas e do tanque do caminhão-pipa. 1. Volume da cisterna (tronco de cone): A fórmula do volume \( V \) de um tronco de cone é dada por: \[ V = \frac{h}{3} \cdot \pi \cdot (R_1^2 + R_1 \cdot R_2 + R_2^2) \] onde: - \( h \) é a altura, - \( R_1 \) é o raio da base inferior, - \( R_2 \) é o raio da base superior. Substituindo os valores: - \( h = 1,5 \, m \) - \( R_1 = 1 \, m \) - \( R_2 = 2 \, m \) \[ V = \frac{1,5}{3} \cdot \pi \cdot (1^2 + 1 \cdot 2 + 2^2) \] \[ V = \frac{1,5}{3} \cdot \pi \cdot (1 + 2 + 4) \] \[ V = \frac{1,5}{3} \cdot \pi \cdot 7 \] \[ V = \frac{10,5}{3} \cdot \pi \approx 3,5 \cdot \pi \approx 10,99 \, m³ \] 2. Volume total das 17 cisternas: \[ V_{total} = 17 \cdot V \approx 17 \cdot 10,99 \approx 186,83 \, m³ \] 3. Volume do tanque do caminhão-pipa (cilindro): A fórmula do volume \( V \) de um cilindro é dada por: \[ V = \pi \cdot r^2 \cdot h \] onde: - \( r \) é o raio da base, - \( h \) é a altura (ou comprimento). O diâmetro do tanque é 2 m, então o raio \( r = 1 \, m \) e \( h = 8 \, m \). \[ V = \pi \cdot (1^2) \cdot 8 = 8\pi \approx 25,13 \, m³ \] 4. Quantidade de tanques necessários: Agora, para saber quantos tanques são necessários para abastecer as 17 cisternas: \[ \text{Número de tanques} = \frac{V_{total}}{V_{tanque}} = \frac{186,83}{25,13} \approx 7,43 \] Como não podemos ter uma fração de um tanque, precisamos arredondar para cima. Portanto, serão necessários 8 tanques de caminhões-pipas completamente cheios para abastecer, no mínimo, 17 cisternas.

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há 3 anos

Para calcular o volume de cada cisterna, podemos utilizar a fórmula do volume do tronco de cone: V = (1/3) * π * h * (r1^2 + r1*r2 + r2^2) Onde: - V é o volume da cisterna - h é a altura da cisterna (1,5 m) - r1 é o raio da base inferior da cisterna (1 m) - r2 é o raio da base superior da cisterna (2 m) - π é a constante pi (aproximadamente 3,14) Substituindo os valores na fórmula, temos: V = (1/3) * π * 1,5 * (1^2 + 1*2 + 2^2) V ≈ 6,28 m³ Portanto, cada cisterna tem capacidade para armazenar aproximadamente 6,28 metros cúbicos de água. Para saber quantos tanques de caminhões-pipas são necessários para abastecer 17 cisternas, precisamos calcular o volume total de água necessário: V_total = 17 * 6,28 V_total ≈ 106,76 m³ O tanque do caminhão-pipa tem capacidade para armazenar: V_tanque = π * (2/2)^2 * 8 V_tanque ≈ 25,12 m³ Dividindo o volume total de água pelo volume do tanque do caminhão-pipa, temos: N = V_total / V_tanque N ≈ 4,25 Portanto, são necessários pelo menos 5 caminhões-pipas completamente cheios de água para abastecer as 17 cisternas.

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