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PARA SABER MAIS!!!

Você deve ter observado que neste conjunto de atividades não foi apresentado nenhuma relação entre áreas e entre volumes dos sólidos de revolução, pois o objetivo é levá-lo a aprimorar a sua habilidade da visualização e conseguir classificar esses sólidos.

Mas se você está interessado nessas relações, apresentamos aqui um resumo!

Bandeirinha geradora Sólido de Revolução Fórmula para o cálculo da área Fórmula para o cálculo do volume
A = 2πr(h + r) V = πr2h
A = πr(g + h) V = (πr2h)/3
A = 4πr2 V = (4πr3)3
A = π(R + r)g V = [(πh)/3](R2 + Rr + r2)

Exercícios Interessantes de Aplicação

Quer ver dois exercícios interessantes de aplicação desses resultados?


1º) Você deve ter visto nas atividades anteriores que, quando se gira um triângulo retângulo em torno de um de seus catetos, obtém-se um sólido de revolução chamado Cone. Você saberia dizer qual o sólido de revolução que se obtém quando se gira o triângulo retângulo em torno de sua hipotenusa?

2º) Dados um triângulo retângulo de catetos b e c e hipotenusa a, resolva os seguintes exercícios:

a) Observando as relações de volume apresentadas na tabela anterior, você saberia expressar os volumes Vb e Vc em função de b e c? E o volume Va?

b) Prove que a/(Va) = b/(Vb) + c/(Vc).

c) Supondo que b > c, compare (Va), (Vb) e (Vc).

  • Volumes de Sólidos de Revolução e suas Relações

    Você deve ter imaginado que quando se gira um triângulo retângulo em torno de sua hipotenusa é gerado um sólido com a forma como a do desenho da Figura 1. Este sólido de revolução não é um cone, pois possui dois vértices. Porém, para auxiliar no cálculo do seu volume, ele pode ser separado em dois cones, como mostra a Figura 2.



    Figura 1


    Figura 2

    Você deve ter percebido que, quando se gira o triângulo retângulo em torno de seu cateto b, obtém-se um cone de altura b e com raio da base c. Veja a Figura 3.

    Observe que, quando se gira o triângulo retângulo em torno do cateto c, obtém-se um cone de altura c e com raio da base b. Veja a Figura 4.

    Figura 3
     

    Figura 4


    Porém, quando se gira o triângulo retângulo em torno da hipotenusa a obtém-se um sólido de revolução que não é um cone, mas, por meio de uma seção plana pode-se dividi-lo em dois cones. Considere n a altura de um desses cones e h o raio da sua base. No outro cone, considere esse mesmo raio para a base e altura m. Veja a Figura 5.

    Figura 5

    a) Tem-se, Vb = πc2b/3, Vc = πb2c/3 e Va = πh2n/3 + πh2m/3 então Va = πh2(n + m)/3 e Va = πh2a/3.
    Mas como ah = bc então h = bc/a.
    Logo, Va = πb2c2/3a.

    b) Va, Vb e Vc na igualdade a/Va = b/Vb + c/Vc tem-se:
    b/Vb + c/Vc = b/[πc2b/3] + c/[πb2c/3] = b2 + c2/[πb2c2/3] = a2/[πb2c2/3] = a/[πb2c2/3a] = a/Va.

    c) Como a > b > c então
    Vb/Vc = [πc2b/3] / [πb2c/3] = c/b < 1 e Vb < Vc e Va/Vb = [πb2c2/3a] e [πc2b/3] = b/a < 1 e Va < Vb.
    Logo, Va < Vb < Vc.
     


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Responsável:
 
Ana Maria Martensen Roland Kaleff.
Idealização:
 
Ana Maria Martensen Roland Kaleff, Bárbara Gomes Votto e Luana Sá de Azevedo.
Programação:
 
Allan Carlos dos Santos, Erick Baptista Passos, Luciano Lucas de Oliveira Júnior e Manoel Mariano Siqueira Junior.
Revisão:
 
Ana Maria Martensen Roland Kaleff e Luana Sá de Azevedo.

Elaborado no LEG - Laboratório de Ensino de Geometria da Universidade Federal Fluminense.

Sólidos de Revolução Versão 20/03/2010
Possíveis atualizações e extensões desta atividade estarão disponíveis no endereço http://www.uff.br/cdme/.
Site alternativo: http://www.cdme.im-uff.mat.br.
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