APOSTILA 2015 DESENHO GEOMÉTRICO PROFESSOR: DENYS YOSHIDA DESENHO GEOMÉTRICO – 3° ANO – ENSINO MÉDIO - 2015 1 Sumário 1.Pirâmide............................................................................................................3 1.1 Elementos de uma pirâmide..........................................................................3 1.2 Classificação da pirâmide...............................................................................3 1.3 Pirâmide regular.............................................................................................4 1.4 Áreas e Volumes............................................................................................4 1.5 Tetraedro regular............................................................................................6 1.6 Tronco de pirâmide.........................................................................................9 1.7 Tronco de pirâmide regular ...........................................................................9 2. Cilindro...........................................................................................................11 2.1 Cilindro circular reto....................................................................................11 2.2 Cilindro circular equilátero...........................................................................12 2.3 Áreas e volumes..........................................................................................12 3. Cone..............................................................................................................15 3.1 Elementos de cone......................................................................................15 3.2 Classificação do cone..................................................................................15 3.3 Áreas e Volumes..........................................................................................16 3.4 Tronco de cone............................................................................................19 3.5 Elementos do tronco....................................................................................20 3.6 Áreas e Volume do tronco...........................................................................20 4.Esfera..............................................................................................................22 4.1 Área da superfície esférica (S)....................................................................22 4.2 Volume da esfera (V)...................................................................................22 Referências bibliográficas..................................................................................26 DESENHO GEOMÉTRICO – 3° ANO – ENSINO MÉDIO - 2015 2 1. Pirâmide Consideremos um polígono contido em um plano (por exemplo, o plano horizontal) e um ponto V localizado fora desse plano. Uma Pirâmide é a reunião de todos os segmentos que têm uma extremidade em P e a outra num ponto qualquer do polígono. O ponto V recebe o nome de vértice da pirâmide. Pirâmide é um poliedro que tem por base um polígono qualquer, e por faces laterais triângulos que têm um vértice comum. Este ponto é o vértice da pirâmide. 1.1 Elementos de uma pirâmide Base: A base da pirâmide é a região plana poligonal sobre a qual se apoia a pirâmide. Vértice: O vértice da pirâmide é o ponto isolado P mais distante da base da pirâmide. Eixo: Quando a base possui um ponto central, isto é, quando a região poligonal é simétrica ou regular, o eixo da pirâmide é a reta que passa pelo vértice e pelo centro da base. Altura: Distância do vértice da pirâmide ao plano da base. Faces laterais: São regiões planas triangulares que passam pelo vértice da pirâmide e por dois vértices consecutivos da base. Arestas Laterais: São segmentos que têm um extremo no vértice da pirâmide e outro extremo num vértice do polígono situado no plano da base. Apótema: É a altura de cada face lateral. Superfície Lateral: É a superfície poliédrica formada por todas as faces laterais. Aresta da base: É qualquer um dos lados do polígono da base. 1.2 Classificação da pirâmide As pirâmides podem ser classificadas de acordo com o polígono da base. DESENHO GEOMÉTRICO – 3° ANO – ENSINO MÉDIO - 2015 3 Base: triângulo Base: quadrado Base: pentágono 1.3 Pirâmide regular A pirâmide regular é aquela cuja base é um polígono regular e cujas arestas laterais são congruentes entre si. Uma pirâmide regular tem as seguintes características: A projeção ortogonal do vértice sobre o plano da base é centro da base; As faces laterais são triângulos isósceles congruentes; O apótema da pirâmide regular é a altura de uma face lateral, relativa à aresta da base. 1.4 Áreas e Volumes Área da Base ( AB ) – a área da base depende da base de cada pirâmide, logo: AB = área do polígono da base da pirâmide Área lateral ( AL ) AL = soma das áreas das faces laterais Área total ( AT ) AT AL AB Volume (V) 1 V . AB .h 3 Exemplos: DESENHO GEOMÉTRICO – 3° ANO – ENSINO MÉDIO - 2015 4 1- Uma pirâmide hexagonal regular tem 4m de altura e a aresta da base mede 3m. Calcule a área da base, a área lateral e o volume da pirâmide. A pirâmide hexagonal regular possui como base um hexágono regular que é formado por seis triângulos equiláteros cujos lados possuem a mesma medida do lado do hexágono. O apótema da base (m) é a altura de um dos triângulos equiláteros de lado 3m. l2 3 32 3 27 3 2 I) AB 6 4 3 2 2 m 2 3 3 27 91 91 16 g 4 4 4 2 2 II) 91 9 91 2 b.g AL 6 m 33. 2 2 2 2 27 3 .4 A .h 18 3m3 III) V B 2 3 3 2- Numa pirâmide quadrangular regular, a aresta da base mede 8 cm. Sabendo que a altura da pirâmide é 3 cm, calcular a área lateral e a área total dessa pirâmide. Como a base da pirâmide é um quadrado, temos: m l 8 m 4cm 2 2 AB l 2 8 2 AB 64cm 2 g 2 h 2 m 2 32 4 2 9 16 25 g 5cm DESENHO GEOMÉTRICO – 3° ANO – ENSINO MÉDIO - 2015 5 AFACE l.g 8.5 40 AFACE 20cm 2 2 2 2 AL 4. A FACE 4.20 AL 80cm 2 AT AB AL 64 80 AT 144cm 2 1.5 Tetraedro regular O sólido que possui, no total, quatro faces é chamado tetraedro. O tetraedro é, pois, uma pirâmide de base triangular. Quando todas as faces do tetraedro são triângulos equiláteros, ele se diz regular. Fórmulas do tetraedro regular Apótema: Altura: g h Área total: a 3 2 a 6 3 AT a 2 3 Exemplo A aresta de um tetraedro regular mede 12 cm. Calcular a altura e a área total desse tetraedro. h a 6 12 6 h 4 6cm 3 3 AT a 2 3 12 2 3 At 144 3cm 2 DESENHO GEOMÉTRICO – 3° ANO – ENSINO MÉDIO - 2015 6 Exercícios Propostos 1- Considere uma pirâmide regular de base quadrada. Sabendo que o lado da base mede 12 cm e a altura da pirâmide mede 8 cm, calcule: a) b) c) d) e) a área da base o apótema da base o apótema da pirâmide a área lateral a área total 2- Uma pirâmide quadrangular regular possui a aresta da base medindo 12 cm e a altura medindo 4 cm. Calcule: a) b) c) d) a medida do apótema da base a medida do apótema da pirâmide a medida da área lateral a área total da pirâmide 3- Uma pirâmide quadrangular regular tem apótema igual a 9 cm. Sendo o lado da base de 4 cm, calcule: a) b) c) d) e) a área da base a área de cada face lateral a altura da pirâmide a área lateral da pirâmide a área total da pirâmide 4- Numa pirâmide regular de base quadrangular, a medida do perímetro da base é 40 cm. Sabendo que a altura da pirâmide é 12 cm, calcule a área lateral dessa pirâmide. 5- A área lateral de uma pirâmide quadrangular regular de altura 4 m e de área da base 64 m2 vale em m2: a) 128 b) 64 c) 135 2 d) 60 5 e) N.D.A 6- Uma pirâmide hexagonal regular possui a aresta da base medindo 8 cm e a altura medindo 6 cm. Calcule: a) b) c) d) o apótema da base o apótema da pirâmide a área lateral a área total da pirâmide 7- (ITA-SP) Calcular a área lateral de uma pirâmide quadrangular regular de altura 4 cm e área da base 64cm 2 . 8- (UnB) Uma pirâmide regular, cuja base é um quadrado de é igual a 6 6cm de diagonal e cuja altura 2 do lado da base, tem área total igual a: 3 DESENHO GEOMÉTRICO – 3° ANO – ENSINO MÉDIO - 2015 7 a) 96 3cm 2 252cm 2 2 c) 288cm 2 d) 84 3cm 2 e) 576cm b) 9- A base de uma pirâmide de 5 cm de altura é um quadrado de volume dessa pirâmide. 3cm de lado. Calcule o 10- Numa pirâmide de base quadrada, a altura mede 8 cm e o volume é medida da aresta da base dessa pirâmide. 200cm 3 . Calcule a 11- Qual é o volume de uma pirâmide quadrangular regular, cuja base está inscrita numa circunferência de raio 4 cm e cuja altura mede 6 cm. Dado: l r 2. 12- A pirâmide de Quéops, conhecida como a Grande Pirâmide, tem cerca de 230 m de aresta na base e altura aproximada de 147m. Seu volume é: a) b) c) d) e) 2.590.000 m 2.500.100 m³ 2.600.100 m³ 2.592.100 m³ N.D.A 13- A aresta de um tetraedro regular mede 2 cm. Calcule: a) a altura do tetraedro b) o apótema do tetraedro c) a área total do tetraedro 14- Um tetraedro regular tem 15 cm de perímetro na base. Determine a medida do apótema e a área total do tetraedro. 15- Num tetraedro regular, a altura mede h 2 6cm . Calcule a área total desse tetraedro. 2 16- A área total de um tetraedro regular é 25 3cm . Calcule a medida da altura desse tetraedro. 17- Num tetraedro regular, a soma das medidas de todas as restas vale 36 cm. Sabendo que um tetraedro possui 6 arestas congruentes, calcule a altura e área total desse tetraedro. 18- Sabendo que o apótema de um tetraedro regular mede 4 3cm , calcule: a) a medida da aresta do tetraedro. b) a altura do tetraedro c) a área total do tetraedro. 19- Calcule o volume de um tetraedro regular de aresta 6 cm. 2 20- A base de um tetraedro regular tem área de 3 3cm . Calcule o volume do tetraedro. DESENHO GEOMÉTRICO – 3° ANO – ENSINO MÉDIO - 2015 8 1.6 Tronco de pirâmide O tronco de pirâmide é obtido ao se realizar uma secção transversal numa pirâmide, como mostra a figura: O tronco da pirâmide é a parte da figura que foi retirada ao lado. Base maior do tronco: é a base da pirâmide “original ”ou “primitiva”. Base menor do tronco: é a seção determinada pelo plano que intercepta a pirâmide. Essa seção é um polígono semelhante ao da base da pirâmide. Altura do tronco: É a distância entre os planos das bases. Faces laterais do tronco: são as regiões limitadas por trapézios. 1.7 Tronco de pirâmide regular O tronco de bases paralelas obtidos de uma pirâmide regular é denominado tronco de pirâmide regular. Num tronco de pirâmide regular: As arestas laterais são congruentes entre si. As bases são polígonos regulares semelhantes. DESENHO GEOMÉTRICO – 3° ANO – ENSINO MÉDIO - 2015 9 As faces laterais são trapézios isósceles congruentes entre si. A altura de qualquer face lateral chama-se apótema do tronco. O seu volume é dado por: h V . AB AB Ab Ab 3 Onde AB = área da base maior e Ab = área da base menor. Exercícios Propostos 21- Um tronco de pirâmide tem como base dois quadrados de lados 4 cm e 10 cm, respectivamente. A altura do tronco é 6 cm. Calcular o volume desse tronco. 2 2 22- As bases de um tronco de pirâmide têm área de 25m e 16m , respectivamente. Sabendo que a altura do tronco é 20 m, calcule o volume do tronco. 23- Num tronco de pirâmide, as bases são quadrados de lados 4 cm e 10 cm. A altura do tronco mede 4 cm e a altura de uma face lateral mede 5 cm. Calcule a área lateral, a área total e o volume do tronco. 24- É dado um tronco de pirâmide cujas bases são quadrados de lados 16 m e 6 m. A altura de uma face lateral do tronco mede 13 m. Calcular o volume, a área lateral e a área total desse tronco. 25- Em São Paulo, no parque do Ibirapuera, há um monumento de concreto chamado Obelisco, uma homenagem aos heróis de 1932. Esse monumento tem a forma de um tronco de pirâmide. Suas bases são quadrados de arestas 9 m e 6 m, e a altura é de 72 m. Qual o volume de concreto usado na construção desse monumento? DESENHO GEOMÉTRICO – 3° ANO – ENSINO MÉDIO - 2015 10 2 Cilindro Sejam α e β dois planos paralelos distintos, uma reta s secante a esses planos e um círculo C de centro O contido em α. Consideremos todos os segmentos de reta, paralelos a s, de modo que cada um deles tenha um extremo pertencente ao círculo C e o outro extremo pertencente a β. A reunião de todos esses segmentos de reta é um sólido chamado de cilindro circular, limitado de bases C e C’ ou simplesmente cilindro circular. 2.1 Cilindro circular reto No cilindro circular reto a geratriz forma com o plano da base um ângulo de 90º. No cilindro circular reto a medida h de uma geratriz é a altura do cilindro. DESENHO GEOMÉTRICO – 3° ANO – ENSINO MÉDIO - 2015 11 O cilindro circular reto também é conhecido por cilindro de revolução, pois pode ser obtido pela revolução de 360º de uma região retangular em torno de um eixo. 2.2 Cilindro circular equilátero O cilindro que possui as seções meridianas quadradas é chamado de cilindro equilátero. No cilindro equilátero a altura é igual ao diâmetro da base: h = 2r. 2.3 Áreas e Volumes Área da Base ( AB ) AB .r 2 Área lateral ( AL ) AL 2 .r.h Área total ( AT ) AT 2. AB AL DESENHO GEOMÉTRICO – 2º ANO - ENSINO MÉDIO - 2014 12 Volume (V) V AB .h Exemplo de Aplicação Calcular a área e o volume do cilindro equilátero de altura 10 cm. Num cilindro equilátero a altura é igual ao diâmetro da base. Temos, então: h 10cm 2r 10cm r 5cm Área lateral AL 2. .r.h 2 .5.10 AL 100 cm 2 Área total AT AL 2 AB 100 2.25 AT 150 cm2 Volume V AB .h 25 .10 V 250 cm3 150 cm 2 e o volume é de 250 cm 2 . Relação entre metros cúbicos e litros: 1m 3 1000l . A área é de Exercícios Propostos 26- O raio das bases de um cilindro reto mede 2 cm. Sabendo que a altura mede 10 cm, calcule a área lateral e a área total do cilindro. 27- O diâmetro da base de um cilindro reto é 12 cm e a altura é 5 cm. Calcule sua área total. 28- A área lateral de um cilindro é da altura desse cilindro. 20cm 2 . Se o raio da base mede 5 cm, calcule a medida h 29- Qual a altura do cilindro, sendo r = 120m e 800 m2 sua área lateral? DESENHO GEOMÉTRICO – 2º ANO - ENSINO MÉDIO - 2014 13 30- Qual a altura do cilindro, sendo r = 150m e 900 m2 sua área lateral? 31- Sabe-se que a área da base de um cilindro reto é Calcule a área lateral e a área total desse cilindro. 16cm 2 . A altura desse cilindro é 15 cm. 32- Constrói-se um depósito em forma cilíndrica de 8m de altura e 2m de diâmetro. Determinar a superfície total do depósito. 2 33- Determine, aproximadamente, quantos cm de alumínio são necessários para fabricar uma lata de cerveja de forma cilíndrica, com 6,5 cm de diâmetro nas bases e 11,5 cm de altura. Adote 3,14 . 34- Num cilindro reto, a área lateral é r do raio das bases. Calcule h e r. 36cm 2 . A medida h da altura é igual ao dobro da medida 35- Determine a área da superfície total de um cilindro equilátero cujo raio das bases mede 8 dm. 36- A circunferência da base de um cilindro mede 24cm e a altura é 1 do diâmetro. Calcule a 6 área da superfície total do cilindro. 37- Calcule o volume de um cilindro circular reto que tem 10 cm de raio e 20 cm de altura. 38- Um cilindro equilátero tem 10 cm de raio. Qual é o seu volume? 39- Um cilindro reto tem altura do cilindro. 48cm 3 de volume. Se o raio da base é 4 cm, calcule a medida da 40- Quantos metros cúbicos de terra foram escavados para a construção de um poço que tem 10m de diâmetro e 15m de profundidade? 41- Quantos litros comportam, aproximadamente, uma caixa-d’água cilíndrica com 2m de diâmetro e 70 cm de altura? 42- Um reservatório para álcool tem a forma de um cilindro reto com 11m de altura e 6m de diâmetro da base. Qual a capacidade, em litros, do reservatório? 43- Consideremos um tanque cilíndrico com 1,6 m de diâmetro e 5 m de altura feito para armazenar azeite. Se apenas 60% do seu volume está ocupado por azeite, qual a quantidade de litros de azeite que há no tanque? 44- Uma lata de cerveja tem a forma cilíndrica, com 8 cm de diâmetro e 15 cm de altura. Quantos ml de cerveja cabem nessa lata? 45- O reservatório, “tubinho de tinta”, de uma caneta esferográfica tem 4 mm de diâmetro e 10 cm de comprimento. Se você gasta de sua esferográfica durará. 5mm3 de tinta por dia, determine quantos dias a tinta DESENHO GEOMÉTRICO – 2º ANO - ENSINO MÉDIO - 2014 14 3. Cone Ao estudarmos Geometria nos deparamos com várias situações geométricas, alguns sólidos possuem origem e fundamentos na sua formação, um deles é o cone, figura presente no cotidiano. Dado um círculo de centro O e raio R no plano B, e um ponto P fora do plano. O cone será formado por segmentos de reta unindo o ponto P aos pontos do círculo. Outra forma de construir o cone é através da revolução do triângulo retângulo sobre um eixo vertical. 3.1 Elementos de cone g: geratriz do cone h: altura do cone r: raio da base v: vértice 3.2 Classificação do cone DESENHO GEOMÉTRICO – 2º ANO - ENSINO MÉDIO - 2014 15 No cone reto podemos aplicar a relação de Pitágoras para o cálculo da geratriz (g), do raio da base (r) e da altura (h), pois vimos que o cone pode ser formado através da revolução do triângulo retângulo. Comparando os elementos do cone aos do triângulo retângulo temos: Geratriz no cone, hipotenusa no triângulo. Altura no cone, cateto no triângulo. Raio da base no cone, cateto no triângulo. Uma importante relação no cone é dada por: r 2 h2 g 2 , observe a figura abaixo. 3.3 Áreas e Volumes Área da Base ( AB ) AB .r 2 Área lateral ( AL ) AL .r.g DESENHO GEOMÉTRICO – 2º ANO - ENSINO MÉDIO - 2014 16 Área total ( AT ) AT AB AL Volume (V) V 1 AB .h 3 Exemplo de Aplicação Calcular a área lateral, área total e o volume do cone equilátero de altura 30 mm. h r 3 30 r 10 3 g 2.r g 20 3 Num cone equilátero, a secção meridiana é um triângulo. Sendo h = 30 mm, decorre que r 10 3 mm e g 20 3 mm . Área lateral AL .r.g AL .10 3.20 3 AT 600 mm2 Área da base 2 AB .r 2 AB . 10 3 AB 300 mm2 Área total AT AL AB AT 600 300 AT 900 mm2 Volume DESENHO GEOMÉTRICO – 2º ANO - ENSINO MÉDIO - 2014 17 1 1 V . AB .h V .300 .30 V 3000 mm3 3 3 Exercícios Propostos 46- A geratriz de um cone circular mede do raio da base. 5 2 cm. Se a altura do cone é 7 cm, calcule a medida 47- Num cone circular reto, a medida h da altura é igual ao dobro da medida r do raio da base. Calcule a medida g da geratriz desse cone. 48- Seja um cone circular de raio 18 cm e de altura 24 cm. Calcule a medida da geratriz, a área lateral e a área total do cone. 49- Um cone circular reto tem 1 m de raio e 3 m de altura. Calcule a área lateral e a área total do cone. (Use 10 3,1) . 50- Calcule a área lateral e a área total de um cone equilátero de raio 4 cm. (Um cone se diz equilátero quando g 2.r ). 51- A área lateral de um cone circular reto é do raio do cone. 15m 2 e a área total é 24m 2 . Calcule a medida 52- Um cone possui diâmetro da base medindo 24 cm, geratriz 20 cm e altura igual a 16 cm. Determine sua área total. 53- (UFPa) Num cone reto, a altura é 3 m e o diâmetro da base é 8 m. Então, a área total vale: a) b) c) d) e) 52 36 20 16 12 54- Um cone circular reto tem 12 cm de altura e 13 cm de geratriz. Calcule o volume desse cone. 55- No cone reto a seguir, a geratriz (g) mede 20 cm e a altura mede 16 cm. Determine seu volume. DESENHO GEOMÉTRICO – 2º ANO - ENSINO MÉDIO - 2014 18 56- Calcule o volume de um cone circular reto em que a altura é igual ao triplo do raio da base. 57- Qual é o volume de sorvete que cabe dentro de um copinho de forma cônica (casquinha), sabendo que o diâmetro do copinho é 6 cm e sua altura 10 cm. 58- Um copo de caldo de cana, no formato de um cone, tem 8 cm de diâmetro e 12 cm de altura. Qual a capacidade desse copo? 59- O volume de um cone circular reto é Quanto mede a altura desse cone? 18cm 3 . A altura do cone é igual ao diâmetro da base. 60- (Acafe-SC) O volume de um cone circular reto é de base é: a) b) c) d) e) 27dm 3 e a altura é de 9dm . O raio da 4 dm 9 dm 2 dm 5 dm 3 dm 61- (ITA-SEP) Qual o volume de um cone circular reto, se a área de sua superfície lateral é de 24cm 2 e o raio de sua base mede 4 cm? 3.4 Tronco de cone Se um cone sofrer a intersecção de um plano paralelo à sua base circular, a uma determinada altura, teremos a constituição de uma nova figura geométrica espacial denominada Tronco de Cone. DESENHO GEOMÉTRICO – 2º ANO - ENSINO MÉDIO - 2014 19 Observe que, diferentemente do cone, o tronco de cone possui duas bases circulares em que uma delas é maior que a outra, dessa forma, os cálculos envolvendo a área superficial e o volume do tronco envolverão a medida dos dois raios. A geratriz, que é a medida da altura lateral do cone, também está presente na composição do tronco de cone. Não devemos confundir a medida da altura do tronco de cone com a medida da altura de sua lateral (geratriz), pois são elementos distintos. A altura do cone forma com as bases um ângulo de 90º. No caso da geratriz os ângulos formados são um agudo e um obtuso. 3.5 Elementos do tronco Base maior do tronco: é a base do cone “original ”ou “primitiva”. Base menor do tronco: é a seção determinada pelo plano ao interceptar o cone. Essa seção é um círculo e corresponde a base do novo cone. Altura do tronco: É a distância entre os planos das bases. Geratriz do tronco: é um segmento contido em uma geratriz do cone (original), cujas extremidades são pontos das circunferências das bases. 3.6 Áreas e Volume do tronco Área da Base Maior ( AB ) AB .R 2 Área da Base Menor ( Ab ) AB .r 2 Área lateral ( AL ) AL .g.R r Área total ( AT ) AT AB Ab AL Volume (V) DESENHO GEOMÉTRICO – 2º ANO - ENSINO MÉDIO - 2014 20 V .h 3 . r 2 r.R R 2 Exercícios Propostos 62- Defina: a) tronco de cone b) altura do tronco 63- Determine o volume de um tronco de cone reto, sabendo que a medida de sua geratriz é 29 cm e que os raios das bases medem 10 cm e 30 cm, respectivamente. 64- Determine a área lateral e a área total de um tronco de cone de raios 1 m e 5 m, e geratriz medindo 5m. 65- Os raios das bases de um tronco de cone circular reto são 9 cm e 5 cm. Sabendo que a altura é 5 cm, determine o volume do tronco. 66- Um cone de 10 cm de altura é interceptado, a 4 cm de seu vértice, por um plano paralelo à sua base, determinando um seção de área 36 m². Determine a razão entre as geratrizes do cone original e do cone obtido na seção, nessa ordem. 67- Calcule a área lateral, a área total e o volume de um tronco de cone reto cuja geratriz mede10 cm e os raios das bases medem 8 cm e 2 cm, respectivamente. 68- As áreas das bases de um tronco de cone reto são volume do tronco é de 25cm 2 e 9cm 2 . Sabendo que o 49cm 2 , calcule a altura do tronco. 69- Um copo tem a forma de um tronco de cone. Suas bases têm diâmetros de 8 cm e 6 cm, enquanto sua altura é de 10 cm. Qual é o volume máximo de água, em ml, que esse copo pode conter? 70- (EEM-SP) O raio da base, a altura e a geratriz de um cone reto formam, nesta ordem, uma 3 P.A. Determine esses elementos, sabendo que o volume do cone é de 37,68cm . Adote 3,14 . DESENHO GEOMÉTRICO – 2º ANO - ENSINO MÉDIO - 2014 21 4.Esfera Consideremos um ponto O e um segmento de medida r. Denomina-se esfera de centro O e raio r o conjunto dos pontos do espaço cuja distância ao ponto O é menor ou igual a r. O conjunto de todos os pontos P do espaço cujas distâncias ao ponto O são iguais a r é denominado superfície esférica de centro O e raio r. De uma forma bastante simples, podemos dizer que a superfície esférica é a “casca”, enquanto a esfera é a reunião da “casca” com o “miolo”. 4.1 Área da superfície esférica (S) S 4. .r 2 4.2 Volume da esfera (V) DESENHO GEOMÉTRICO – 2º ANO - ENSINO MÉDIO - 2014 22 4 V . .r 3 3 Exemplos: 1. Calcular a área de uma superfície esférica de raio 6 cm. Sendo r = 6 cm, temos: S 4. .r 2 S 4. .6 2 S 144 cm 2 A área da superfície esférica é 144 cm². 2. O Raio de uma esfera é 3 m. Calcular o volume dessa esfera. Sendo r = 3 m, temos: 4 4 4 V . .r 3 V . .33 V . .27 V 36 m 3 3 3 3 O volume da esfera é 36 m³. Exercícios Propostos 71- Calcule a área de uma superfície esférica de raio 3 cm. 72- Sabendo que a área de uma superfície esférica é 8cm 2 , calcule o raio da esfera. 73- Calcule a área de uma superfície esférica de diâmetro 48 cm. 74- Ache a área de uma superfície esférica, sabendo que a medida de uma circunferência máxima é de 6dm . 75- Quantos cm diâmetro? 2 de plástico são usados para fazer um balão de gás que tem 12 cm de 76- Uma bola de borracha tem 40 cm de diâmetro. Quantos fazer essa bola? cm 2 de borracha são gastos para 77- Uma esfera está inscrita em um cubo de aresta 4 cm. Calcule a área dessa superfície esférica. DESENHO GEOMÉTRICO – 2º ANO - ENSINO MÉDIO - 2014 23 78- Uma esfera está inscrita num cilindro equilátero de raio 4 cm. Calcule a área dessa superfície esférica. 79- Ache o volume de uma esfera de raio 9 cm. 80- Se uma esfera tem 12 cm de diâmetro, qual é área de sua superfície e o seu volume? 81- O volume de uma esfera é 1372 cm 3 . Calcule o raio dessa esfera. 3 82- Uma bola de basquete tem 30 cm de diâmetro. Qual é o volume de ar que cabe nessa bola? 83- Determine o volume de uma esfera cuja superfície tem uma área de 324cm 2 . 84- Calcule o volume de uma esfera, sabendo que a área de sua superfície é igual a 85- A superfície de uma bolha de sabão, de formato esférico, tem volume de ar contido nessa bolha? 576 cm². 36 cm² de área. Qual é 86- Sabendo que o diâmetro das esferas do haltere que o Cebolinha esta segurando tem diâmetro de 18 cm, qual o volume do haltere, desconsiderando o peso do bastão? 87- Uma fábrica de suco de laranja confeccionou suas embalagens em dois formatos: uma esférica de 8 cm de diâmetro e outra cilíndrica. Sabendo que as duas embalagens têm a mesma altura e a mesma largura, calcule seus volumes. 88- Num recipiente aberto, em forma de cubo cuja aresta mede 10 cm, existe 500cm 3 de água. No interior do recipiente é colocada uma esfera que se ajusta perfeitamente a ele. (Temos, DESENHO GEOMÉTRICO – 2º ANO - ENSINO MÉDIO - 2014 24 então, a figura de uma esfera inscrita num cubo.) Haverá derramamento da água? Justifique a sua resposta. 89- O volume de uma esfera A é 1 do volume de uma esfera B. Se o raio da esfera B mede 10, 8 então o raio da esfera A mede: a) 5 b) 4 c) 2,5 d) 2 e) 1,25 90- Um reservatório de forma esférica tem 9 m de raio. Para encher totalmente esse reservatório são necessárias 20 horas. Nessas condições, o reservatório recebe água na razão de quantos m3 / h ? DESENHO GEOMÉTRICO – 2º ANO - ENSINO MÉDIO - 2014 25 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS GIOVANNI, José Ruy. BONJORNO, José Roberto. GIOVANNI JR., José Ruy. Matemática Fundamental : uma nova abordagem: ensino médio: volume único. São Paulo: FTD, 2002. DANTE,Luiz Roberto. Contexto & Aplicações: ensino médio: volume único. São Paulo: Editora Ática, 2001 DESENHO GEOMÉTRICO – 2º ANO - ENSINO MÉDIO - 2014 26