segunda-feira, 22 de maio de 2017

TREINAMENTO GEOMETRIA ESPACIAL COMENTADO - ANEXO NO BLOG, DE 10/08/2014




1. Um prisma reto tem por base um losango em que uma das diagonais mede 3/4 da outra, e a soma de ambas é 14 cm. Calcule a área total e o volume desse prisma, sabendo que sua altura é igual ao semiperímetro da base.

Resolução :

Se d = 3D/4 e D + d = 14 → D + 3D/4 = 14 → 4D + 3D = 56 → 7D = 56 →

D = 8 cm e d = 3D/4 = 3.8/4 = 6 cm
        
Lado do losango → l2 = (D/2)2 + (d/2)2 → l2 = (8/2)2 + (6/2)2 → l = 5 cm

H = semiperímetro da base → p = 2l = 10 cm

Área total = 2.Área da base + Área lateral = 2.(D.d)/2 + 4.l.H =

2.8.6/2 + 4.5.10 = 48 + 200 → ATotal = 248 cm2

Volume = Área da base x altura = 8.6/2 x 10 → V = 240 cm3

                                                                                                        
2. Uma barra de doce de leite (paralelepípedo retângulo), com 5 cm x 6 cm x 7 cm, foi completamente envolvida com papel laminado. Se a barra for cortada em cubos de 1 cm de aresta, quantos cubos ficarão sem nenhuma cobertura de papel laminado?
        
Resolução :


Como a barra de dimensões a = 7 cm , b = 6 cm e c = 5 cm, ao ser cortada

em cubos de 1cm de aresta,  somente ficará sem nenhuma cobertura de

papel laminado, nos  pedaços internos, que formarão outro

paralelepípedo de dimensões a' = 5 cm, b' = 4 cm e c' = 3 cm, então

haverão 5 . 4 . 3 = 60 cubinhos de 1 cm3 de volume.


3. A área da superfície da Terra é estimada em 510.000.000 km2. Por outro lado, estima-se que, se todo vapor de água da atmosfera fosse condensado, o volume de líquido resultante seria de 13.000km3. Imaginando que toda essa água fosse colocada no interior de um paralelepípedo retângulo, cuja área da base fosse a mesma da superfície da Terra, qual a medida mais próxima da altura que o nível da água alcançaria ?
    
Resolução :

Como o Volume de um paralelepípedo = área da base . altura, então

13000 km3 = 510.000.000 km2.H → H = 13000/510.000.000 = 13/510.000 →

H = 0,0000254 km = 2,54 cm
       

4. Um tanque tem a forma de um paralelepípedo retângulo cuja área da base é 0,96 m2. Se os 1152 litros de água em seu interior ocupam os 2/3 de sua capacidade, então qual a altura desse  tanque, em  metros ?

Resolução :

Volume de um paralelepípedo = área da base . altura, então V = 0,96.H .

Se os 1152 litros(1,152 m3) de água em seu interior ocupam os 2/3 de sua

capacidade, então 1,152 = 2/3 . V → 1,152 = 2/3 . 0,96H →  1,152 = 0,64H

H = 1,152/0,64 → H = 1,8 m
5. A base de uma caixa retangular tem dimensões 2 cm e 3 cm. Colocam-se 21,6 gramas de um certo líquido nessa caixa. Se cada 0,9 grama desse líquido ocupa 1 cm3, então qual o nível do líquido na  caixa ?
   
Resolução :

Volume de um paralelepípedo = área da base . altura, então V = 2.3.H .

Se cada 0,9 grama desse líquido ocupa 1 cm3, então 21,6g ocuparão
24 cm3.

Como V = 2.3.H → 24 = 6H → H = 4 cm.

      
6. Deseja-se construir uma caixa aberta, com o formato de um cubo. O material utilizado na base, mais resistente, custa R$ 5,00 o metro quadrado e o material usado nas faces laterais, menos resistente, custa R$2,00 o metro quadrado . Qual a medida da aresta da caixa de maior volume que se pode construir por um preço não superior a R$ 72,00?

Resolução :


                    
Considere um cubo de aresta ''a'' metros.

Área da base de um cubo = a2 ao custo de R$ 5,00 o metro quadrado

Área lateral de um cubo = 4a2  ao custo de R$ 2,00 o metro quadrado

Área total de um cubo = 2 . Abase + Alateral = 2a2 . 5 + 4a2 . 2 = 72 →

10a2 + 8a2 = 72 → 18a2 = 72 → a2 = 72/18 → a2 = 4 → a = 2 m
  

7. A base de uma pirâmide de 6cm de altura é um quadrado de 8cm de perímetro. Calcule seu volume.

Resolução :

                                      



Como a base é um quadrado de perímetro 8 cm, entao cada lado da base mede 2 cm.

O Volume da pirâmide é V = 1/3. Áreabase x altura = 1/3. 22. 6 = 8 cm3

8. Calcule o volume de uma pirâmide de 12cm de altura, sendo a base um losango cujas diagonais medem 6cm e 10cm.
           
Resolução :



                                  
Como a base é um losango de diagonais 6 cm e 10 cm, então sua área mede D.d/2 = 6.10/2 = 30 cm2.

O Volume da pirâmide é V = 1/3. Áreabase x altura = 1/3. 30 . 12 = 120 cm3

9. Um fazendeiro construiu, para guardar sua colheita, um celeiro cuja forma é a de um sólido, composto de um prisma quadrangular reto, que tem sobre ele uma pirâmide de igual base e com 3m de altura. Se a diagonal da base mede 10m e a altura do prisma é 3/5 dessa diagonal, calcule em litros, a capacidade total desse celeiro.

Resolução :




                             

Se a diagonal da base mede 10m e a altura do prisma é 3/5 dessa

diagonal, então : d = lado. √2 → 10 = l√2 → l = 10/√2  → l = 5√2 m

altura do prisma = 3/5 de diagonal  3/5 de 10 = 6 m

Portanto o volume do sólido é igual a soma do volume do prisma com o

da pirâmide, ou seja VSolido = VPrisma + VPiramide = ABase.HPr + 1/3 . ABase.HPi

VSolido  = (5√2)2. 6 + 1/3 . (5√2)2. 3 → V = 300 + 50 → V = 350 m3 ou

V = 350.000 litros

                                                                                                                 
10. Um fabricante de goiabada vende seu produto em latas cilíndricas (raio r e altura h) ao preço de R$2,40 a lata.   Ele pretende substituir a embalagem que usa por outra lata, também cilíndrica (raio 2r e altura h/2 ). Se o preço de venda de uma lata é diretamente proporcional ao volume de goiabada no seu interior, por quanto ele deverá vender a nova lata?
    
Resolução :

                        


V1 = πr12H1 = πr2H   e   V2 = πr22H2 = π(2r)2(H/2) = 2πr2H    

Portanto se V1 = πr2H é vendido por R$ 2,40, então V2 = 2πr2H será

vendido por R$ 4,80  
  

11. Uma panela de forma cilíndrica tem 0,30m de diâmetro e 0,16m de altura. Pretende-se usar um recipiente com a forma de um prisma regular quadrangular, com 5 cm de aresta da base e 8 cm de altura, para levar água à panela. Quantas vezes, no mínimo, esse prisma será usado até que a panela fique cheia de água?

Resolução :

0,30m de diâmetro e 0,16m de altura                               5 cm de aresta da base
       (30 cm e 16 cm)                                                               e 8 cm de altura


         
                         

 




     









V1 = πr2H = π(15)2.16 ≈ 11304 cm2  e   V2 = abc = 5.5.8 = 200 cm2  

Portanto  V1 / V2 = 11304/200 ≈ 56,52 → 57 vezes


12. A hipotenusa de um triângulo retângulo mede 2 e um de seus ângulos agudos mede 60° . Girando-se o triângulo em torno do cateto menor, obtém-se um cone. Qual é o volume desse cone?
    
 Resolução :
                                                                                                                               

Observando o triângulo retângulo : cos 600 = h/2 = 1/2 → h = 1 e

sen 600 = r/2 = √3/2 → r = √3
                         

Volume do cone = 1/3 . π .r2. h = 1/3 . π .(√3)2. 1 → V = π


13. Um cone circular reto, de geratriz medindo 13 cm, está inscrito em um cilindro circular reto, cujo raio da base mede 5 cm. Qual é a razão (quociente) entre o volume do cilindro e o volume do cone?
      
 Resolução :
      
                                

VolumeCilindro / VolumeCone = πr2h/(1/3πr2h) = 3



14. Considerando a Terra uma esfera cujo diâmetro é 12.800 Km e considerando a Lua uma esfera cujo diâmetro é 1/4 do da Terra, calcule a razão entre os volumes dos dois astros.
                 
 Resolução :

Raio da Lua = 1/4 . Raio daTerra → RT = 4RL  
    
Volume da Terra / Volume da Lua = 4/3 .π.RT3 / 4/3 .π.RL3 = (RT/RL)3 =

(4RL/RL)3 = 43 = 64 ou o inverso 1/64 pois não foi indicado a ordem.

                                                                                                            
15. Um plano seleciona uma esfera de 34 cm de diâmetro. Determine o raio da seção obtida, sendo 8 cm a distância do plano ao centro da esfera.

 Resolução :
    



Como o diâmetro da esfera mede 34 cm, então R = 17 cm.

Portanto R2 = r2 + d2 → 172 = r2 + 82 → r2 = 289 – 64 → r2 = 225 → r = 15 cm


16. Determine a área de uma superfície esférica, sendo 26π cm o comprimento da circunferência do círculo máximo.

Resolução :

Como o comprimento da circunferência do círculo máximo é 26π cm,

então 2πR = 26π → R = 13 cm.

Portanto a área de uma superfície esférica mede 4πR2 = 4π(13)2 =

676π cm2

                                                                                                                             
17. Determine a área da superfície e o volume de uma esfera, sabendo que o seu raio mede 1/5 do raio de outra esfera cujo volume é 4.500π cm3.

   Resolução :
      
Se V = 4/3 .π.R3 = 4500π → 4/3R3 = 4500 → R3 = 4500.3/4 → R = 3√3375 →

R = 15 cm.

A área da superfície e o volume de uma esfera, sabendo que o seu raio

mede 1/5 do raio de outra esfera apresentada, r = 1/5 de R = 3 cm.

Área = 4πr2 = 4π32 = 36π cm2  e  V = 4/3 . π.r3 = 4/3 . π.(3)3 = 36π  cm3  


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