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Cesgranrio · Petrobras · Operador(a) I · 2005 · questão 20

Cesgranrio Petrobras 2005 Matemática · Áreas e volumes

Questão 20

Figura da prova, arquivo q20_fig01.png

Uma bola de borracha perfeitamente esférica tem 2,6cm de raio. A altura mínima h, em cm, de uma embalagem cilíndrica na qual é possível acomodar 3 bolas, como mostra a figura acima, é de:

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Resposta da banca: E

Resolução comentada

Situar o problema antes de calcular.

Assunto

Geometria espacial — três esferas empilhadas num cilindro: a altura mínima é três diâmetros.

Objetivo

Achar a altura mínima de uma embalagem cilíndrica que guarda três bolas de raio 2,6 cm em pilha. O que está em jogo é perceber que cada bola ocupa um diâmetro de altura, e não um raio, e que a resposta não pede volume nenhum.

Conceitos para revisar

Diâmetro é o dobro do raio

A altura que uma esfera ocupa, de baixo a cima, é o seu diâmetro. O enunciado dá o raio, e é aí que a questão pega.

\[D = 2r\]
\(D\)diâmetro da bola
\(r\)raio da bola, 2,6 cm

Esferas empilhadas se tocam num ponto

Na pilha, o topo de uma bola encosta na base da seguinte. Não há folga nem sobreposição, então a altura total é a soma dos diâmetros.

\[h = 3D = 6r\]
\(h\)altura mínima da embalagem
\(3\)número de bolas

O cilindro só ajusta a largura

A embalagem ser cilíndrica diz que a base tem o diâmetro da bola. Para a altura, ela é só uma pilha. Volume e área não entram.

\[\text{diâmetro da base} = D\]
\(D\)o mesmo diâmetro da bola

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