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Questão de Matemática — Geometria Espacial — FUNDATEC 2024

MatemáticaGeometria Espacial
Código
qg162414
Banca
FUNDATEC
Órgão
Câmara de Cachoeirinha - RS
Ano
2024
Nível
Superior
Cargo
Contador
Um cilindro reto de base circular com diâmetro igual a 12 m tem o volume de 972 m³. Qual é a altura desse cilindro? Utilize m = 3.
  1. A2,25 m.
  2. B9 m.
  3. C12 m.
  4. D13,5 m.
  5. E27 m.
Revelar gabarito e comentário

GabaritoB — 9 m.

Comentário gerado por IA. É um apoio ao estudo, ancorado em fontes, mas pode conter imprecisões — confira sempre na fonte oficial (lei, súmula, edital e gabarito da banca). Encontrou um erro? Use “Reportar”.

Resolução

Gabarito: letra B — a conta chega a 9 m — alternativa B.

A ideia por trás

O cilindro reto é um sólido com duas bases circulares iguais e uma superfície lateral perpendicular a elas. O volume mede o espaço interno que ele ocupa e, para qualquer prisma ou cilindro, é sempre a área da base multiplicada pela altura: V = A_b · h. A base é um círculo, cuja área é A_b = π r², então o volume fica V = π r² h. Isso significa que o volume cresce com o quadrado do raio — dobrar o raio quadruplica o volume — e cresce linearmente com a altura. Nesta questão, o enunciado fornece o diâmetro, mas a fórmula usa o raio, então o primeiro passo é sempre converter diâmetro em raio, dividindo por 2. Além disso, a banca fixa π = 3 para simplificar as contas, o que é comum em concursos.

O que a questão dá

  • diâmetro = 12 m

  • volume = 972 m³

  • π = 3

O que queremos: a altura do cilindro

Passo 1 — Calcular o raio a partir do diâmetro

A fórmula do volume do cilindro usa o raio da base, mas o enunciado fornece o diâmetro. O raio é a distância do centro até a borda do círculo, e o diâmetro é o dobro disso — então precisamos dividir o diâmetro por 2 para obter o raio.

Por que esta fórmula: O raio é sempre a metade do diâmetro, pois o diâmetro é o segmento que liga dois pontos da circunferência passando pelo centro.

r=d2r = \frac{d}{2}

De onde vem cada valor: dd = enunciado: diâmetro = 12 m

r=122=6 mr = \frac{12}{2} = \boxed{6\ \text{m}}
NÃO CAIA NESSA!

Usar o diâmetro diretamente como raio na fórmula do volume — isso leva à alternativa A (2,25 m).

Passo 2 — Escrever a fórmula do volume do cilindro

Com o raio em mãos, precisamos da relação que liga volume, raio e altura. O volume de um cilindro é a área da base circular vezes a altura — é a mesma ideia de empilhar círculos de área πr² ao longo da altura h.

Por que esta fórmula: É a fórmula padrão do volume do cilindro: V = π r² h. Não há outra relação que envolva essas três grandezas.

V=πr2hV = \pi r^{2} h

De onde vem cada valor: VV = enunciado: volume = 972 m³ · π\pi = enunciado: π = 3 · rr = passo 1: 6 m · hh = é o que queremos descobrir

NÃO CAIA NESSA!

Esquecer de elevar o raio ao quadrado — isso leva a um valor errado de altura.

Passo 3 — Substituir os valores na fórmula

Agora que temos todos os números, colocamos cada um no seu lugar na fórmula. Isso transforma a equação geral em uma conta simples de resolver.

Por que esta fórmula: É a mesma fórmula do passo anterior, apenas com os valores conhecidos no lugar das letras.

972=362h972 = 3 \cdot 6^{2} \cdot h

De onde vem cada valor: 972972 = enunciado: volume = 972 m³ · 33 = enunciado: π = 3 · 66 = passo 1: raio = 6 m · hh = é a incógnita

972=362h972 = 3 \cdot 6^{2} \cdot h
972=108 h972 = \boxed{108\ \text{h}}
NÃO CAIA NESSA!

Usar 12 no lugar de 6 — isso dá 972 = 432h e leva a h = 2,25 m.

Passo 4 — Isolar a altura na equação

A equação 972 = 108h ainda tem a altura multiplicada por 108. Para descobrir h, precisamos deixá-la sozinha de um lado — isso é feito dividindo os dois lados por 108.

Por que esta fórmula: Se 108 vezes h é igual a 972, então h é igual a 972 dividido por 108. Essa é a operação inversa da multiplicação.

h=972108h = \frac{972}{108}

De onde vem cada valor: 972972 = passo 3: volume em m³ · 108108 = passo 3: resultado de 3 · 6²

h=972108=9 mh = \frac{972}{108} = \boxed{9\ \text{m}}
NÃO CAIA NESSA!

Dividir 972 por 72 (em vez de 108) — isso daria 13,5 m, que é a alternativa D.

Resposta: 9 m — alternativa B

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