UNIVERSIDADE FEDERAL DO ESTADO DO RIO DE JANEIRO Departamento de Matemática e Estatı́stica Disciplina: Geometria Euclidiana Curso: Licenciatura em Matemática. Décima Lista de Exercı́cios - 2014/1 Volumes e áreas. Questão 1: São dados um cilindro circular reto de raio R e altura 2R, um cone circular reto duplo (veja a figura) de altura 2R e raio R e a esfera de raio R. Sejam Vcilindro , Vcone e Vesf era respectivamente os volumes do cilindro, do cone e da esfera. Mostre que Vcilindro = Vcone + Vesf era . Questão 2: Uma piscina tem 10 m de comprimento, 6 m de largura e 1,6 m de profundidade. a) Calcule o volume em litros. b) Determine quantos latrilhos quadrados com 20 cm de lado são necessários para ladrilhar essa piscina. Questão 3: Um cubo de aresta a é seccionado por oito planos. Cada plano contém os pontos médios das três arestas que concorrem em um vértice. Retirando-se os tetraedros formados obtemos um poliedro P . a) Descreva as faces de P . b) Calcule o volume de P . c) Calcule o raio da esfera circunscrita ao poliedro P . Questão 4: Calcule o volume do octaedro cujos vértices são os centros das faces de um cubo de volume V . Questão 5: Uma pirâmide chama-se regular quando a sua base é um polı́gono regular e a projeção do vértice sobre o plano da base é o seu centro. Uma pirâmide regular de altura 4 cm tem por base um quadrado de lado 6 cm. Calcule seu volume, sua área e os raios das esferas inscrita e circunscrita. Questão 6: Um cilindro reto possui uma esfera inscrita. Mostre que a razão entre as áreas desses dois sólidos é igual à razão entre seus volumes (Teorema de Arquimedes). Questão 7: Um copo cônico de papel foi feito a partir de um setor de 12 cm de raio e ângulo central de 120o . Calcule o volume desse copo. Questão 8: Um cone reto tem 3 cm de raio e 4 cm de altura. Calcule seu volume, área e os raios das esferas inscrita e circunscrita. Questão 9: Um copo cilı́ndrico tem 3 cm de raio e 12 cm de altura. Estando inicial- mente cheio d’água o copo é inclinado até que o plano de sua base faça 45o com o plano horizontal. Calcule o volume de água que permaneceu no copo. Questão 10: Uma garrafa de bebida com 30 cm de altura tem uma miniatura perfeitamente semelhante com 10 cm de altura. Se a miniatura tem 50 ml de volume, qual é o volume da garrafa original? Questão 11: Um cone tem altura h e volume V . Este cone é seccionado por um plano paralelo à sua base, distando h/3 dessa base. Calcule os volumes das partes em que esse cone ficou dividido. Questão 12: Considere uma esfera de centro O e raio 1, e seja AB um diâmetro dessa esfera. Um cone de revolução possui vértice A e base de centro B e raio 1. A figura abaixo mostra a seção nesses sólidos por um plano que contém a reta AB. a) Mostre qeu a circunferência que é a interseção da superfı́cie da esfera com a superfı́cie lateral do cone tem raio igual a 45 . b) Calcule o volume da parte comum, interna à esfera e ao cone. Questão 13: O trapézio ABCD de bases AB e CD, representado na figura abaixo, gira em torno do eixo e que passa por A e é perpendicular a AB gerando o sólido de revolução R. Dados AB = 4, CD = 2 e BC = AD = 3. a) Calcule o volume de R. b) Calcule a área total de R.