GEOMETRIA ESPACIAL 1) Uma metalúrgica recebeu uma encomenda para fabricar, em grande quantidade, uma peça com o formato de um prisma reto com base triangular, cujas dimensões da base são 6cm, 8cm e 10cm e cuja altura é 10cm. Tal peça deve ser vazada de maneira que a perfuração na forma de um cilindro circular reto seja tangente as suas faces laterais, conforme mostra a figura. O raio da perfuração da peça e igual a: a) 1cm b) 2cm c) 3cm d) 4cm e) 5cm 2) Um arquiteto está fazendo um projeto de iluminação de ambiente e necessita saber a altura que deverá instalar a luminária ilustrada na figura. Sabendo-se que a luminária deverá iluminar uma área circular de 28,26m2, considerando = 3,14, a altura h será igual a: a) 3m b) 4m c) 5m d) 9m e) 16m 3) Dona Maria, diarista na casa da família Teixeira, precisa fazer café para servir as vinte pessoas que se encontram numa reunião na sala. Para fazer o café, Dona Maria dispõe de uma leiteira cilíndrica e copinhos plásticos, também cilíndricos. Com o objetivo de não desperdiçar café, a diarista deseja colocar a quantidade mínima de água na leiteira para encher os vinte copinhos pela metade. Para que isso ocorra, Dona Maria deverá: a) Encher a leiteira até a metade, pois ela tem um volume 20 vezes maior que o volume do copo. b) Encher a leiteira toda de água, pois ela tem um volume 20 vezes maior que o volume do copo. c) Encher a leiteira toda de água, pois ela tem um volume 10 vezes maior que o volume do copo. d) Encher duas leiteiras de água, pois ela tem um volume 10 vezes maior que o volume do copo. e) Encher cinco leiteiras de água, pois ela tem um volume 10 vezes maior que o volume do copo. 4) Para construir uma manilha de esgoto, um cilindro com 2m de diâmetro e 4m de altura (de espessura desprezível), foi envolvido homogeneamente por uma camada de concreto, contendo 20cm de espessura. Supondo que cada metro cúbico de concreto custe R$10,00 e tomando 3,1 como valor aproximado de , então o preço dessa manilha e igual a: a) R$ 230,40 b) R$ 124,00 c) R$104,16 d) R$ 54,56 e) R$ 49,60 5) Na figura, está representada uma torre de quatro andares construída com cubos congruentes empilhados, sendo sua base formada por dez cubos. Calcule o número de cubos que formam a base de outra torre, com 100 andares, construída com cubos iguais e procedimento idêntico. 6) Um cone circular reto está inscrito em um paralelepípedo reto retângulo, de base quadrada, como mostra a figura. A razão b a entre as dimensões do paralelepípedo é 3/2 e o volume do cone é π. Determine o comprimento g da geratriz do cone. 7) A figura abaixo representa um cilindro circunscrito a uma esfera. Se V1 é o volume da esfera e V2 é o volume do cilindro, então a razão a) 1/3. V1 é V2 V1 b) 1/2. c) 1. d) 2. e) 3. 8) Duas esferas de raio r foram colocadas dentro de um cilindro circular reto com altura 4r, raio de base r e espessura desprezível, como na figura abaixo. Nessas condições, a razão entre o volume do cilindro não ocupado pelas esferas e o volume das esferas é a) 1/5. b) 1/4. c) 1/3. d) 1/2. e) 2/3. 9) Um reservatório tem forma de um cilindro circular reto com duas semiesferas acopladas em suas extremidades, conforme representado na figura abaixo. O diâmetro da base e a altura do cilindro medem, cada um, 4dm. Dentre as opções abaixo, o valor mais próximo da capacidade do reservatório, em litros, é a) 50. b) 60. c) 70. d) 80. e) 90. RESPOSTAS GEOMETRIA ESPACIAL 1) Solução: A base do prisma é um triângulo retângulo, pois as dimensões são 6, 8, 10 (múltiplo de 3, 4 e 5). 4 Temos (6 − 𝑅) + (8 − 𝑅) = 10 → 14 − 2𝑅 = 10 → 14 − 10 = 2𝑅 → 4 = 2𝑅 → 2 = 𝑅 → 2 = 𝑅 2) Solução: Se a área a ser iluminada mede 28,26m2 e r é o raio da área circular iluminada, então: 28,26 𝜋𝑟 2 = 28,26 → 𝑟 = √ 3,14 = √9 = 3𝑚 A altura será calculada na relação de Pitágoras ℎ = √52 − 32 = √25 − 9 = √16 = 4𝑚 3) Solução: Primeiramente, vamos calcular o volume da leiteira cujo formato é de um cilindro. Volume = Área da base x altura = (.r2).(20) = (.42).(20) 320cm3. Calculando o volume do copinho, temos: (22.).4 = 16cm3. O volume de 20 copinhos cheios pela metade vale: (16).(0,5).(20) = 160cm3. Este é o volume de água necessário. Reparem que ele corresponde à metade do volume da leiteira. 4) Solução: Volume do concreto é V, logo: V = Volume do cilindro maior – volume do cilindro menor V =.(1,2)2.(4) - .(12).(4) = V = 1,76 = (1,76).(3,1) = V= 5,456m3. O preço da manilha será (5,456).(R$10,00) = R$ 54,56. 5) Solução: Observe que o número de cubos em cada andar, partindo do mais alto, é o resultado da soma do total de cubos do andar anterior com o número indicador do andar atual. Logo, com 5 andares a base teria (1 + 2 + 3 + 4 + 5) = 15 cubos. Essa soma representa a soma de uma Progressão Aritmética de razão 1. Calculando o número de cubos da base para 100 andares, temos: 𝐵𝑎𝑠𝑒: 𝑆100 = 1 + 2 + 3 + 4 … + 100 = (1+100) 2 . 100 = (101). (55) = 5050 6) Solução: 𝑏 3 3𝑎 = →𝑏= 𝑎 2 2 1 𝑎 2 3𝑎 𝜋 ( ) 𝑏 = 𝜋 → 𝑎2 𝑏 = 12 → 𝑎2 = 12 → 3𝑎3 = 24 → 𝑎3 = 8 → 𝑎 = 2 3 2 2 𝑏= 3.2 6 = =3 2 2 𝑎 2 𝑔2 = 𝑏 2 + ( ) 2 2 2 𝑔 = 3 + ( ) → 𝑔2 = 9 + 1 → 𝑔 = √10 2 2 2 7) Solução: O volume V1 nós já sabemos que é 4 r 3 . Para o cilindro, nós sabemos que o raio de base é r e que a altura 3 é 2r. Logo, o volume V2 é r 2 2r 2 r 3 . Substituindo na fórmula pedida, teremos 4 r 3 V1 V2 V1 3 1 2 r 3 4 r 3 3 4 r 3 3 2 3 2 r 3 Letra D 8) Solução: Primeiramente vamos calcular o volume do cilindro inteiro. Sabemos que o raio da base é r e a altura é 4r. Então o volume é r 2 4r 4 r 3 . O volume ocupado pelas esferas é 2 8 r 3 4 r 3 = . Queremos calcular o 3 3 volume não ocupado pelas esferas dividido pelo volume das esferas, ou seja: Vtotal Vesferas Vesferas 8 r 3 4 r 3 3 3 3 4 r 3 1 8 r 3 3 2 8 r 3 Letra D 9) Solução: Como o diâmetro da base é 4 dm, então os raios da base e, consequentemente das semiesferas, é 2 dm. O volume que queremos é a soma dos volumes do cilindro e das duas semiesferas (que juntas, formam uma esfera). O volume do cilindro é 4 4 16 e o volume das duas semiesferas é 4 8 32 . Somando os dois 3 3 volumes e substituindo por 3,15, teremos: 32 80 16 80 1,05 84 dm³. Na verdade, se substituíssemos pelo seu valor real, teríamos um pouco 3 3 menos que 84. Assim, o número mais próximo de 84 nas alternativas é 80. Letra D