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Questão de Matemática — Geometria Espacial — VUNESP 2024

MatemáticaGeometria Espacial
Código
vu206575
Banca
VUNESP
Órgão
Pref Peruíbe
Ano
2024
Cargo
Eng ( )
Necessita-se de uma caixa em formato de pirâmide reta de base quadrada, com altura medindo 40 cm e volume de 12 000 cm3. O perímetro da base da caixa no formato de pirâmide deverá ser de
  1. A64 cm.
  2. B72 cm.
  3. C80 cm.
  4. D100 cm.
  5. E120 cm.
Revelar gabarito e comentário

GabaritoE — 120 cm.

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 E — a conta chega a 120 cm — alternativa E.

A ideia por trás

Uma pirâmide é um sólido com uma base poligonal e faces laterais triangulares que se encontram num vértice. Quando ela é reta, o vértice fica alinhado perpendicularmente ao centro da base; quando a base é um quadrado, temos uma pirâmide quadrangular regular. O volume mede quanto espaço ela ocupa, em cm³, e depende da área da base e da altura.

O volume de qualquer pirâmide é um terço do produto da área da base pela altura: V = (A_b · h)/3. O fator 1/3 aparece porque a pirâmide 'cabe' três vezes dentro de um prisma de mesma base e altura. Se a altura dobra, o volume dobra; se a área da base dobra, o volume também dobra. Essa fórmula vale para qualquer pirâmide, desde que a altura seja medida perpendicularmente à base.

Esta questão fornece o volume e a altura, então o primeiro passo é isolar a área da base na fórmula do volume. Depois, como a base é um quadrado, a área vira lado ao quadrado, e o perímetro é quatro vezes o lado.

O que a questão dá

  • altura da pirâmide = 40 cm

  • volume = 12000 cm³

  • base é um quadrado

O que queremos: o perímetro da base da pirâmide

Passo 1 — Calcular a área da base

A fórmula do volume da pirâmide relaciona volume, área da base e altura. Como conhecemos o volume e a altura, podemos isolar a área da base — é o primeiro dado que precisamos para chegar ao lado do quadrado.

Por que esta fórmula: A fórmula do volume da pirâmide é V = (A_b · h)/3. Ela é a única que liga as grandezas dadas, e o fator 1/3 é essencial — sem ele, o resultado seria errado.

Ab=3VhA_b = \frac{3V}{h}

De onde vem cada valor: VV = enunciado: 12000 cm³ · hh = enunciado: 40 cm

Ab=3×1200040=900 cm2A_b = \frac{3 \times 12000}{40} = \boxed{900\ \text{cm}^{2}}
NÃO CAIA NESSA!

Esquecer o fator 3 e calcular A_b = V/h = 300 cm² — isso daria um lado de aproximadamente 17,32 cm e perímetro de 69,28 cm, que não está nas alternativas.

Passo 2 — Achar o lado do quadrado

A base é um quadrado, então sua área é o quadrado do lado. Com a área em mãos, extraímos a raiz quadrada para obter o lado.

Por que esta fórmula: A área de um quadrado é A = l², então o lado é a raiz quadrada da área. É a relação direta entre área e lado.

l=Abl = \sqrt{A_b}

De onde vem cada valor: AbA_b = passo 1: 900 cm²

l=900=30 cml = \sqrt{900} = \boxed{30\ \text{cm}}
NÃO CAIA NESSA!

Confundir área com lado e usar 900 como lado — o perímetro sairia 3600 cm, absurdo.

Passo 3 — Calcular o perímetro da base

O perímetro é a soma dos quatro lados do quadrado. Com o lado conhecido, basta multiplicar por 4.

Por que esta fórmula: O perímetro de um quadrado é P = 4l, pois todos os lados são iguais.

P=4lP = 4l

De onde vem cada valor: ll = passo 2: 30 cm

P=4×30=120 cmP = 4 \times 30 = \boxed{120\ \text{cm}}
NÃO CAIA NESSA!

Esquecer de multiplicar por 4 e responder 30 cm — esse valor não está nas alternativas, mas é um erro comum.

Resposta: 120 cm — alternativa E

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