terça-feira, 5 de outubro de 2010

Geometria Plana e Espacial

A Geometria permite que façamos uso dos conceitos elementares para construir outros objetos mais complexos como: pontos especiais, retas especiais, planos dos mais variados tipos, ângulos, médias, centros de gravidade de objetos, etc.




Prisma



Um prisma é todo poliedro formado por uma face superior e uma face inferior paralelas e congruentes (também chamadas de bases) ligadas por arestas. As laterais de um prisma são paralelogramos. A nomenclatura dos prisma é dada de acordo a forma da bases. Assim, se temos hexágonos nas bases, teremos um prisma hexagonal. O prisma pode ser classificado em reto quando suas arestas laterais são perpendiculares às bases, e oblíquo quando não são.



Quanto à base, os prismas mais comuns estão mostrados na tabela:




Seções de um prisma 

Seção transversal: É a região poligonal obtida pela interseção do prisma com um plano paralelo às bases, sendo que esta região poligonal é congruente a cada uma das bases.
Seção reta (seção normal): É uma seção determinada por um plano perpendicular às arestas laterais.
Princípio de Cavalieri: Consideremos um plano P sobre o qual estão apoiados dois sólidos com a mesma altura. Se todo plano paralelo ao plano dado interceptar os sólidos com seções de áreas iguais, então os volumes dos sólidos também serão iguais.

Prisma regular

É um prisma reto cujas bases são regiões poligonais regulares.
Exemplos: Um prisma triangular regular é um prisma reto cuja base é um triângulo equilátero. Um prisma quadrangular regular é um prisma reto cuja base é um quadrado.



Cubo

Definição e Elementos
Cubo é um prisma em que todas as faces são quadradas. O cubo é um prisma quadrangular regular cuja altura é igual à medida da aresta da base.

O cubo da figura tem arestas de medida l, então,
as diagonais de suas faces medem  raiz de 2, pois são diagonais de quadrados de lados com medidas iguais a l.
as diagonais do cubo medem l raiz de 3, pois:


Área Total


A área de um quadrado de lado l é l 2, então a área A da superfície de um cubo de aresta l é:




Paralelepípedos
Definição


Chamamos de paralelepípedo o prisma cujas bases são paralelogramos; dessa forma, todas as faces de um paralelepípedo são paralelogramos.




Paralelepípedo Reto Retângulo

Diagonais de um
paralelepípedo retângulo
No paralelepípedo da figura com dimensões a, b e c, sejam d1 e d, as diagonais da face ABCD e do paralelepípedo, respectivamente.

Área total (AT) de um
paralelepípedo retângulo
Sendo a, b e c as dimensões de um paralelepípedo retângulo, as áreas de cada par de faces opostas são: ab, ac e bc.
Assim,


Volume (V) de um paralelepípedo retângulo

              Sendo a, b e c as dimensões do paralelepípedo retângulo, temos:



Exercícios resolvidos:
(VUNESP – 07) Calcular o volume de um paralelepípedo retângulo, sabendo que suas dimensões são proporcionais a 9, 12 e 20, e que a diagonal mede 100 m.

Resolução
d2 = a2 + b2 + c2
1002 = (20k)2 + (12k)2 + (9k)2
1002 = 625k2
Assim, 25k = 100 k = 4

Então, a = 20 · 4 = 80 m
b = 12 · 4 = 48 m
c = 9 · 4 = 36 m
V = a · b · c = 80 · 48 · 36













(Fuvest-SP) Dois blocos de alumínio, em forma de cubo, com arestas medindo 10 cm e 6 cm, são levados juntos à fusão e em seguida o alumínio líquido é moldado como um paralelepípedo reto de arestas 8 cm, 8 cm e x cm. O valor de x é:
  
a) 16 m                    d) 19 m
b) 17 m                    e) 20 m
c) 18 m
Resposta: D
Pelo enunciado, o volume do paralelepípedo é igual à soma dos volumes dos cubos.
Assim,

8 · 8 · x = 63 + 103
64 x = 216 + 1 000
64 x = 1 216 x = 19



(Mackenzie-SP 2000) Se a soma dos ângulos internos de todas as faces de um prisma é 6 480°, então o número de lados da base do prisma é
a) 8               d) 12
b) 9               e) 15
c) 10



Resolução
Sendo n o número de lados da base do prisma, então este possui n faces laterais quadrangulares e duas faces que são polígonos de n lados. Portanto, a soma dos ângulos  internos de todas as sua faces é
n · 360° + 2 · (n – 2) · 180°
Conseqüentemente,
n · 360° + 2 · (n – 2) · 180° = 6 480° n = 10
Resposta: C


Vídeo Geometria Plana



 


Vídeo Geometria Espacial



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