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Questão de Matemática — Geometria Espacial — VUNESP 2024

MatemáticaGeometria Espacial
Código
vu206819
Banca
VUNESP
Órgão
PPS
Ano
2024
Cargo
3º AEM ( )
Um chapéu de brinquedo em formato de cone é vendido desmontado, com as dimensões apresentadas na figura a seguir. Qual a altura desse chapéu depois de montado?Imagem associada para resolução da questão
  1. A3 cm.
  2. B7 cm.
  3. C4 cm.
  4. D6 cm.
  5. E5 cm.
Revelar gabarito e comentário

GabaritoC — 4 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 C — a conta chega a h = 4 cm — alternativa C.

A ideia por trás

O cone é um sólido de revolução: imagine um triângulo retângulo girando em torno de um de seus catetos. O cateto fixo é a altura (h), o outro cateto é o raio da base (r), e a hipotenusa é a geratriz (g) — a distância do vértice até um ponto da circunferência da base, descendo pela superfície lateral. Esses três elementos formam sempre um triângulo retângulo, então vale a relação fundamental: g² = r² + h².

A pegadinha clássica deste tema é a banca entregar o cone desmontado (planificado). Nessa forma, o que parece ser o 'raio' do setor circular é, na verdade, a geratriz do cone montado. E o comprimento do arco do setor — que é um pedaço da circunferência de raio g — ao ser 'fechado', vira exatamente o comprimento da circunferência da base do cone. É essa correspondência que permite achar o raio da base e, com ele, a altura.

Esta questão cobra exatamente essa correspondência: transformar o arco do setor na circunferência da base para descobrir o raio, e então usar Pitágoras para achar a altura.

O que a questão dá

  • raio do setor circular = 5 cm

  • comprimento do arco do setor = 6π cm

O que queremos: a altura do cone montado

Passo 1 — Descobrir o raio da base do cone

Ao montar o cone, o arco do setor circular se fecha e vira a circunferência da base. Por isso, o comprimento desse arco é igual ao perímetro da base — é essa igualdade que nos dá o raio da base, que ainda não conhecemos.

Por que esta fórmula: A circunferência de um círculo de raio r tem comprimento 2πr. Como o arco do setor vira essa circunferência, igualamos os dois comprimentos.

2πr=6π2\pi r = 6\pi

De onde vem cada valor: 2πr2\pi r = definição: comprimento da circunferência · 6π6\pi = enunciado: comprimento do arco do setor

2πr=6π2\pi r = 6\pi
r=3 cmr = \boxed{3\ \text{cm}}
NÃO CAIA NESSA!

Confundir o raio do setor (5 cm) com o raio da base — o raio do setor é a geratriz, não o raio da base.

Passo 2 — Aplicar Pitágoras no triângulo do cone

Agora temos a geratriz (5 cm) e o raio da base (3 cm). No cone, geratriz, raio e altura formam um triângulo retângulo, então Pitágoras relaciona os três e nos dá a altura que falta.

Por que esta fórmula: No triângulo retângulo do cone, a geratriz é a hipotenusa, e o raio e a altura são os catetos. Por isso, g² = r² + h², e isolamos h.

h = √(g^2 - r^2)

De onde vem cada valor: gg = enunciado: raio do setor = 5 cm (geratriz) · rr = passo 1: 3 cm

h = √(5^2 - 3^2)
h=4 cmh = \boxed{4\ \text{cm}}
NÃO CAIA NESSA!

Somar em vez de subtrair: h = √(5² + 3²) = √34 ≈ 5,8, que não está nas alternativas — a altura é sempre menor que a geratriz.

Resposta: h = 4 cm — alternativa C

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