CONE É uma figura espacial obtida pela rotação de um triângulo retângulo em torno de um de seus eixos. CUNHA ESFÉRICA É o sólido limitado por dois semicírculos e pela superfície do fuso. • Volume da cunha: 4. .r 3 3 Cunha(c) 360 h = altura, r =-raio e g = geratriz GEOMETRIA PLANA DA PLANIFICAÇÃO: OBS: Ao cortarmos a laranja em pequenos “gomos”, a casca de um desses “gomos” é o fuso (superfície), enquanto que o “gomo” todo é a cunha. Normalmente esses conceitos são trabalhados com base no ângulo de corte do “gomo” conforme mostrado na figura. EXERCÍCIOS PROPOSTOS 01. (Ufscar ) Em uma lanchonete, um casal de namorados resolve dividir uma taça de milk shake com as dimensões mostradas no desenho. ÁREA DA BASE: A R ÁREA LATERAL: A Rg 2 a) Sabendo-se que a taça estava totalmente cheia e que eles beberam todo o milk shake, calcule qual foi o volume, em mL, ingerido pelo casal. Adote π = 3. AT AB AL AB .H VOLUME: V 3 ÁREA TOTAL: ESFERA É o conjunto de todos os pontos do espaço cujas distâncias ao ponto O são menores ou iguais 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. FUSO ESFÉRICO É a parte da superfície esférica compreendida entre dois semicírculos máximos com o mesmo diâmetro. • Área do fuso esférico 360 4. .r 2 Fuso( f ) b) Se um deles beber sozinho até a metade da altura do copo, quanto do porcentagem, terá bebido. volume total, em 02. (Faap) Um copo de chope é um cone (oco), cuja altura é o dobro do diâmetro. Se uma pessoa bebe desde que o copo está cheio até o nível da bebida fica exatamente na metade da altura do copo, a fração do volume total que deixou de ser consumida é: (A) 3/4 (B) 1/2 (C) 2/3 (D) 3/8 (E) 1/8 03. (Uepa 2012) A ideologia dominante também se manifesta por intermédio do acesso aos produtos do mercado, sobretudo daqueles caracterizados por tecnologias de ponta. O “Cubo Magnético” é um brinquedo constituído por 216 esferas iguais e www.davidmachado.com.br EXCELÊNCIA NO ENSINO DA MATEMÁTICA imantadas. Supondo que esse brinquedo possa ser colocado perfeitamente ajustado dentro de uma caixa, também no formato de um cubo, com aresta igual a 30 mm, a razão entre o volume total das esferas que 07. Um torneiro mecânico construiu uma peça retirando, de um cilindro metálico maciço, uma forma cônica, de acordo com a figura 01 a seguir: Considere π = 3 constituem o “Cubo Magnético” e o volume da caixa que lhe serve de depósito é: (A) π/6 (B) π/5 (C) π/4 (D) π/3 (E) π/2 04. (Cesgranrio ) Um tanque cônico, de eixo vertical e vértice para baixo, tem água até a metade de sua altura. Se a capacidade do tanque é de 1200ℓ, então a quantidade de água nele existente é de: (A) 600 L. (B) 450 L (C) 300 L (D) 200 L (E) 150 L 05. (Unesp 2014) Prato da culinária japonesa, o temaki é um tipo de sushi na forma de cone, enrolado externamente com nori, uma espécie de folha feita a partir de algas marinhas, e recheado com arroz, peixe cru, ovas de peixe, vegetais e uma pasta de maionese e cebolinha. Um temaki típico pode ser representado matematicamente por um cone circular reto em que o diâmetro da base mede 8 cm e a altura 10 cm. Sabendo-se que, em um temaki típico de salmão, o peixe corresponde a 90% da massa do seu recheio, que 3 a densidade do salmão é de 0,35 g/cm , e tomando π 3, a quantidade aproximada de salmão, em gramas, nesse temaki, é de: (A) 46. (B) 58. (C) 54. (D) 50. (E) 62. 06. (Uemg 2014) Uma empresa deseja fabricar uma peça maciça cujo formato é um sólido de revolução obtido pela rotação de um trapézio isósceles em torno da base menor, como mostra a figura a seguir. As dimensões do trapézio são: base maior igual a 15 cm, base menor igual a 7 cm e altura do trapézio igual a 3 cm. Considerando-se π 3, o volume, em litros, da peça fabricada corresponde a (A) 0,212. (B) 0,333. (C) 0,478. (D) 0,536. (E) 0,658 Qual é o volume aproximado da peça em milímetros cúbicos? 5 (A) 2,16 x 10 4 (B) 7,2 x 10 5 (C) 2,8 x x10 4 (D) 8,32 x 10 5 (E) 3,14 x 10 08. (Cefet MG 2014) Um artesão resolveu fabricar uma ampulheta de volume total V constituída de uma semiesfera de raio 4 cm e de um cone reto, com raio e altura 4 cm, comunicando-se pelo vértice do cone, de acordo com a figura abaixo. Para seu funcionamento, o artesão depositará na ampulheta areia que corresponda a 25% de V. Portanto 3 o volume de areia, em cm , é (A) 16π (B) 64 π/3 (C) 32 π (D)128 π/3 (E) 64 π 09. (Ufg 2013) Um chapeuzinho, distribuído em uma festa, tem a forma de um cone circular reto e, quando planificado, fornece um semicírculo com 10 cm de raio. Para o cone, que representa o formato do chapeuzinho, (A) o raio da base é 10 cm. 2 (B) a área da base é 50π cm . 2 (C) a área lateral é 25π cm . (D) a geratriz mede 5 cm. 3 (E) o volume é 125 3 π/3 cm 10. (Uern 2012) A figura representa um sorvete de casquinha, no qual todo o volume interno está preenchido por sorvete e a parte externa apresenta um volume de meia bola de sorvete. Considerando que o cone tem 12 cm de altura e raio 6 cm, então o volume total de sorvete é 3 (A) 216π cm 3 (B) 264π cm 3 (C) 288π cm 3 (D)292π cm 3 (E) 360π cm www.davidmachado.com.br EXCELÊNCIA NO ENSINO DA MATEMÁTICA COMO CAI NO ENEM E OUTRAS INSTITUIÇÕES 11. (Enem 2014) Uma empresa farmacêutica produz medicamentos em pílulas, cada uma na forma de um cilindro com uma semiesfera com o mesmo raio do cilindro em cada uma de suas extremidades. Essas pílulas são moldadas por uma máquina programada para que os cilindros tenham sempre 10mm de comprimento, adequando o raio de acordo com o volume desejado. Um medicamento é produzido em pílulas com 5mm de raio. Para facilitar a deglutição, deseja-se produzir esse medicamento diminuindo o raio para 4mm, e, por consequência, seu volume. Isso exige a reprogramação da máquina que produz essas pílulas. Use 3 como valor aproximado para π. A redução do volume da pílula, em milímetros cúbicos, após a reprogramação da máquina, será igual a (A) 168. (B) 304. (C) 306. (D) 378. (E) 514. 12. (Enem 2014) Um sinalizador de trânsito tem o formato de um cone circular reto. O sinalizador precisa ser revestido externamente com adesivo fluorescente, desde sua base (base do cone) até a metade de sua altura, para sinalização noturna. O responsável pela colocação do adesivo precisa fazer o corte do material de maneira que a forma do adesivo corresponda exatamente à parte da superfície lateral a ser revestida. Qual deverá ser a forma do adesivo? (A) (B) (C) (D) Na Figura 2, o ponto A está no plano do chão onde está colocado o globo da morte e o segmento AB passa pelo centro da esfera e é perpendicular ao plano do chão. Suponha que há um foco de luz direcionado para o chão colocado no ponto B e que um motoqueiro faça um trajeto dentro da esfera, percorrendo uma circunferência que passa pelos pontos A e B. Disponível em: www.baixaki.com.br. Acesso em: 29 fev. 2012. A imagem do trajeto feito pelo motoqueiro no plano do chão é melhor representada por (A) (B) (C) (D) (E) 14. (Enem 2011) A figura seguinte mostra um modelo de sombrinha muito usado em países orientais. Esta figura é uma representação de uma superfície de revolução chamada de (A) pirâmide. (B) semiesfera. (C) cilindro. (D) tronco de cone. (E) cone. 15. (Enem 2010) Em um casamento, os donos da festa serviam champanhe aos seus convidados em taças com formato de um hemisfério (Figura 1), porém um acidente na cozinha culminou na quebra de grande parte desses recipientes. Para substituir as taças quebradas, utilizou-se um outro tipo com formato de cone (Figura 2). No entanto, os noivos solicitaram que o volume de champanhe nos dois tipos de taças fosse igual. Considere: (E) VESF 13. (Enem 2012) O globo da morte é uma atração muito usada em circos. Ele consiste em uma espécie de jaula em forma de uma superfície esférica feita de aço, onde motoqueiros andam com suas motos por dentro. A seguir, tem-se, na Figura 1, uma foto de um globo da morte e, na Figura 2, uma esfera que ilustra um globo da morte. VCONE 4 3 R 3 1 R 2H 3 Sabendo que a taça com o formato de hemisfério e servida completamente cheia, www.davidmachado.com.br a altura do volume de EXCELÊNCIA NO ENSINO DA MATEMÁTICA champanhe que deve ser colocado na outra taça, em centímetros, é de (A) 1,33. (B) 6,00. (C) 12,00. (D) 56,52. (E) 113,04. 16. (Unifor 2014) Um depósito cheio de combustível tem a forma de um cone circular reto. O combustível deve ser transportado por um único caminhão no qual o tanque transportador tem a forma de um cilindro circular reto, cujo raio da base mede metade do raio da 1 base do depósito e altura da altura do depósito. 3 Quantas viagens o caminhão deverá fazer para esvaziar completamente o depósito, se para cada viagem a capacidade do tanque é preenchida? (A) 2 (B) 3 (C) 4 (D) 5 (E) 6 17. Uma cisterna cilíndrica comporta 18.000 litros de água. Sabendo que a sua altura h é igual a 2,40 m, a medida aproximada do diâmetro da cisterna, em metros, é : Adote π = 3 (A) 2,5 (B) 3,2 (C) 4,8 (D) 5,0 (E) 10,0 (A) 2π. (B) 7. (C) (7 π )/3. (D) 8. (E) 8/3. 20. (Enem 2011) É possível usar água ou comida para atrair as aves e observá-las. Muitas pessoas costumam usar água com açúcar, por exemplo, para atrair beijaflores. Mas é importante saber que, na hora de fazer a mistura, você deve sempre usar uma parte de açúcar para cinco partes de água. Além disso, em dias quentes, precisa trocar a água de duas a três vezes, pois com o calor ela pode fermentar e, se for ingerida pela ave, pode deixá-la doente. O excesso de açúcar, ao cristalizar, também pode manter o bico da ave fechado, impedindo-a de se alimentar. Isso pode até matá-la. Ciência Hoje das Crianças. FNDE; Instituto Ciência Hoje, n. 166, mar 1996. Pretende-se encher completamente um copo com a mistura para atrair beija-flores. O copo tem formato cilíndrico, e suas medidas são 10 cm de altura e 4 cm de diâmetro. A quantidade de água que deve ser utilizada na mistura é cerca de (utilize 3 ) (A) 20 mL. (B) 24 mL. (C) 100 mL. (D) 120 mL. (E) 600 mL. 18. Uma artesã confecciona dois diferentes tipos de vela ornamental a partir de moldes feitos com cartões de papel retangulares de 20 cm × 10 cm (conforme ilustram as figuras abaixo). Unindo dois lados opostos do cartão, de duas maneiras, a artesã forma cilindros e, em seguida, os preenche completamente com parafina: Supondo-se que o custo da vela seja diretamente proporcional ao volume de parafina empregado, o custo da vela do tipo I, em relação ao custo da vela do tipo II, será: (A) o triplo. (B) o dobro. (C) igual. (D) a metade. (E)a terça parte. 19. Um tanque subterrâneo, que tem a forma de um cilindro circular reto na 3 posição vertical, está completamente cheio com 30 m 3 de água e 42 m de petróleo. Se a altura do tanque é 12 metros, a altura, em metros, da camada de petróleo é www.davidmachado.com.br