Segmento: Ensino Médio Disciplina: Matemática Tema: Sólidos Geométricos - Cone Cone: A Definição! Considere um círculo C contido num plano e um ponto V não-pertencente a . Chama-se cone a reunião de todos os segmentos que ligam cada ponto de R ao ponto P. O cone é formado por uma parte plana (base circular), e uma parte curva que é a superfície lateral. Note: g, h e r formam um triângulo retângulo. g h r Note: O Cone é uma pirâmide com base circular. E daí? Podemos utilizar as mesmas fórmulas das pirâmides nos cones. eixo g’ R V g h V é vértice R é raio da base h é altura g é geratriz A Fig. mostra um Cone Oblíquo. *O 90º O eixo do cone é o segmento que liga o vértice ao centro da base. Se o eixo é perpendicular à base, o cone é reto. Se o eixo não é perpendicular à base, o cone é oblíquo. Eixo = Altura altura A altura é sempre perpendicular ao plano. Note que quando o cone é reto o eixo coincide com a altura. Cone Circular Reto ou Cone de Revolução V 1) O eixo é perpendicular ao plano da base. 2) No DVOA : g h B O* R A g2 = h 2 + R 2 4) Cone de Revolução: Um cone reto pode ser obtido ao girar um D retângulo em torno de um dos seus lados. A B A C B C 4) Cone de Revolução: Um cone reto pode ser obtido ao girar um D retângulo em torno de um dos seus lados. A B C 4) Cone de Revolução: Um cone reto pode ser obtido ao girar um D retângulo em torno de um dos seus lados. A B C 4) Cone de Revolução: Um cone reto pode ser obtido ao girar um D retângulo em torno de um dos seus lados. A B C 4 Cone de Revolução: 4) Um cone reto pode ser obtido ao girar um D retângulo em torno de um dos seus lados. A B C 4) Cone de Revolução: Um cone reto pode ser obtido ao girar um D retângulo em torno de um dos seus lados. A B C 4) Cone de Revolução: Um cone reto pode ser obtido ao girar um D retângulo em torno de um dos seus lados. A B C 4) Cone de Revolução: Um cone reto pode ser obtido ao girar um D retângulo em torno de um dos seus lados. A B C 4) Cone de Revolução: Um cone reto pode ser obtido ao girar um D retângulo em torno de um dos seus lados. A B C 4) Cone de Revolução: Um cone reto pode ser obtido ao girar um D retângulo em torno de um dos seus lados. A B C 4) Cone de Revolução: Um cone reto pode ser obtido ao girar um D retângulo em torno de um dos seus lados. A B C 4) Cone de Revolução: Um cone reto pode ser obtido ao girar um D retângulo em torno de um dos seus lados. A B C 4) Cone de Revolução: Um cone reto pode ser obtido ao girar um D retângulo em torno de um dos seus lados. A B C 4) Cone de Revolução: Um cone reto pode ser obtido ao girar um D retângulo em torno de um dos seus lados. A B C 4) Cone de Revolução: Um cone reto pode ser obtido ao girar um D retângulo em torno de um dos seus lados. A B C 4) Cone de Revolução: Um cone reto pode ser obtido ao girar um D retângulo em torno de um dos seus lados. A B C 4) Cone de Revolução: Um cone reto pode ser obtido ao girar um D retângulo em torno de um dos seus lados. A B C 4) Cone de Revolução: Um cone reto pode ser obtido ao girar um D retângulo em torno de um dos seus lados. A B C 4) Cone de Revolução: Um cone reto pode ser obtido ao girar um D retângulo em torno de um dos seus lados. A B C 4) Cone de Revolução: Um cone reto pode ser obtido ao girar um D retângulo em torno de um dos seus lados. A B C Seção Meridiana O DVBA é a seção meridiana do cone. V Seção Meridiana g B * 2R O A Se o triângulo VBA é eqüilátero, o cone é um Cone Eqüilátero. g=2R Planificação do Cone Reto g h x R Clique Planificação do Cone Reto g h x R Planificação do Cone Reto g h x R Planificação do Cone Reto g h x R Planificação do Cone Reto g h x R Planificação do Cone Reto g h x R Planificação do Cone Reto g h x R Planificação do Cone Reto g h x R Planificação do Cone Reto g h x R Planificação do Cone Reto g h x R Planificação do Cone Reto g h x R Planificação do Cone Reto g h x R Planificação do Cone Reto g h x R Planificação do Cone Reto g h x R Planificação do Cone Reto g h x R Cone Planificação do Cone Reto : g h x R Planificação do Cone Reto g h x R Planificação do Cone Reto g h x R Planificação do Cone Reto g h x R Planificação do Cone Reto g h x R Planificação do Cone Reto g Angulo q q g h x R 2p R R 2pR q= g Áreas e Volume Área Base ( Ab ) Ab = p R2 Área Lateral ( AL ) AL = p R g Área Total ( At ) Volume ( V) At = AL+ 2 Ab 1 V= 3 p 2 R h Áreas e Volume Área da Base (AB) Área Lateral (AL) Área Total (At) Volume (V) Pirâmide Cone Depende do Polígono da Base Al n.l.g Al (2 p).g Área da circunferência At AB AL Ab .h 3 Ab pr 2 Al (2 p).g Al 2pr.g At AB AL At pr 2 prg Ab .h pr 2 h 3 3 O cone é uma pirâmide com base circular, logo as fórmulas são as mesmas das pirâmides. Apenas adapte-as! Chama-se secção transversal a intersecção de um cone com um plano paralelo à base. Seção Transversal Note que o cone menor, acima da secção é semelhante ao cone original, o que significa r que suas dimensções são proporcionais. g r h k R G H g H h G k = Constante de proporcionalidade. Suas áreas são proporcionais. Ab ´ Al ´ At ´ k2 Ab Al At Seus volumes são proporcionais. R v k3 V A secção transversal forma o tronco de cone Semelhança de uma forma mais clara Altura do cone original (H) Geratriz do cone semelhante (g) Altura do cone semelhante (h) Altura do tronco (HT) Obviamente G = g + GT Geratriz do Tronco (GT) Outra conclusão lógica V = v + VT Tronco de Cone r Elementos: hT gT R raio da base maior r raio da base menor hT altura do tronco gT geratriz do tronco Área Lateral do Tronco(ALT) ALT = p(R + r)gT Área Total do Tronco(ATT) ATT = ALT + Ab + AB R Volume do Tronco (VT) ATT = p(R + r)gT + p(r2 + R2) VT = V - v VT = p .ht (r² + rR + R²) 3 As fórmulas do tronco de cone são todas dedutíveis a partir da semelhança, porém muito trabalhosas. Ex. 1: Desenvolvendo a superfície lateral de um cone reto de raio 4 e altura 3, obtém-se um setor circular cujo ângulo central mede: a) 216º b) 240º c) 270º d) 288º e) Nenhuma das respostas anteriores. (EPUSP-SP) Ex. 2: O volume do sólido gerado pela revolução de um triângulo equilátero de lado a em torno de um de seus lados é: a) 1 4 pa3 c) 1 2 pa3 b) 1 3 pa3 d) 3 4 pa3 e) 4 3 pa3 (UF-RS) Ex. 3: O volume de um cone equilátero, circunscrito a uma esfera de raio R, é: a) pR3 b) 3pR3 c) 2pR3 d) 4pR3 e) 5pR3 (PUC-SP) (UFPA) Num cone reto, a altura é 3 m e o diâmetro da base é 8 m. Então, a área total vale: A) 52Π B) 36Π C) 20Π D) 16Π D = 2R 8 = 2R AT = Π.4(4 + 5) _8_ = R = 4 AT = 36Π 2 AT = ΠR(R + G) G 3 m AT = Π.4(4 + G) 3m Mas, G = ? 4m 8m Utilizando o Teorema de Pitágoras, obtemos G = 5 m (UFPA) A geratriz de um cone reto mede 13 cm e o diâmetro de sua base 10 cm. O volume do cone em cm 3 é: A) 100Π B) 200Π C) 400Π D = 2R 10 = 2R _10_ = R = 5 2 13 cm x 10 cm 13 m 5m D) 1 2 V .pR .H 3 V = (Π R2 .H):3 V = (Π 52 .H):3 V = (Π 25 .H):3 V = (Π 25 .12):3 V = (Π 300):3 V = 100Π Utilizando o Teorema de Pitágoras, obtemos H = 12 m