1 - Uma pirâmide quadrangular regular, cuja aresta da base mede 8 cm e altura mede 3 cm, calcular: *Apótema da base *Apótema da pirâmide *Área da base *Área lateral *Área total *Volume 2- Determine a Área total de uma pirâmide regular cuja altura é de 15 cm e cuja base é um quadrado de lado 16: *Apótema da base *Apótema da pirâmide *Área da base *Área lateral *Área total 3- Numa pirâmide triangular regular a aresta da base mede 12 cm e a aresta lateral 10 cm. Calcule: *Apótema da base *Apótema da pirâmide *Altura da pirâmide *Área da base *Área lateral *Área total
Soluções para a tarefa
esta ai, espero que tu consiga entender as contas e a escrita
As medidas solicitadas são:
1) Apótema da base = 4 cm
Apótema da pirâmide = 5 cm
Área da base = 64 cm²
Área lateral = 80 cm²
Volume = 64 cm³
2) Área total = 800 cm²
Apótema da base = 8 cm
Apótema da pirâmide = 17 cm
Área da base = 256 cm²
Área lateral = 544 cm²
3) Apótema da base = 2√3 cm
Apótema da pirâmide = 8 cm
Área da base = 36√3 cm²
Área lateral = 144 cm²
Volume = 144 cm² + 36√3 cm²
Na Geometria espacial, apótemas, áreas e volume são elementos importantes associados aos diferentes poliedros regulares. A pirâmide, como um exemplo, é o sólido formado a partir de segmentos de reta que partem de cada vértice de um polígono contido em um plano a um ponto fora deste. As pirâmides recebem nomes especiais a depender do polígono contido em sua base.
A fim de responder a cada questão proposta, as soluções serão dadas em etapas. Vamos à resolução.
1) O apótema da base da pirâmide é o segmento perpendicular a qualquer um dos lados que vai do ponto médio de um dos lados ao centro da base. Como no caso tem-se uma pirâmide base quadrangular, a base é um quadrado. Logo, o apótema vale metade do lado do quadrado. Desta forma,
Apótema da base = 4 cm
O apótema da pirâmide (Ap) equivale à altura da face lateral que é um triângulo. Aplicando o teorema de Pitágoras no triângulo retângulo dado pelo apótema da base, a altura e o apótema da pirâmide, temos:
(Ap)² = 4² + 3²
(Ap)² = 16 + 9
(Ap)² = 25
Apótema da pirâmide = 5 cm
A área da base (Ab) é a área do quadrado de lado 8 cm. Desta forma, área da base = 8² = 64 cm².
A área lateral(Al) é a soma das áreas dos triângulos que constituem a face lateral. Todos são iguais. Assim sendo, área lateral = 4 × (b × h)/2 = 4 × (8 × 5)/2 = 80 cm².
O volume é dado fazendo um terço do produto da área da base pela altura. Matematicamente, V = (Ab × h)/3. Substituindo,
Volume = (64 x 3) / 3 = 64 cm³
2) A área total(AT) é a soma das áreas da base(Ab) e área lateral(Al). Assim,
AT = Ab + Al
A área da base equivale a área de um quadrado de lado 16 cm. Logo, Ab = 16² = 256 cm²
A área lateral equivale a soma das áreas dos triângulos que compõem a face lateral. Contudo, precisamos primeiramente descobrir o apótema da pirâmide que equivale a altura dos triângulos. Por Pitágoras,
(Ap)² = 8² + 15²
(Ap)² = 64 + 225
(Ap)² = 289
Ap = 17
Logo,
Al = 4 × (b × h)/2 = 4 × (16 × 17)/2 = 544 cm².
Assim, AT = Ab + Al = 256 cm² + 544cm² = 800 cm²
3) O apótema da base, nesse caso, equivale à um terço da altura da pirâmide. Este resultado vem do fato de que a altura, para um triângulo equilátero, coincide com as bissetrizes internas e, desta forma, o ortocentro coincide com o incentro. A altura por sua vez pode ser calculada pela fórmula:
Substituindo,
h = 12√3/2 = 6√3
Assim,
Apótema da base = 6√3/3 = 2√3
Para o apótema da pirâmide precisamos da sua altura. Aplicando Pitágoras,
10² = h² + (4√3)²
100 = h² + 16×3
h² = 52
h = 2√13
Aplicando Pitágoras novamente:
(Ap)² = (2√13)² + (2√3)²
(Ap)² = (4×13) + (4×3)
Ap)² = (52) + (12)
Ap = 8 cm
Área da base = = 36√3 cm²
Área lateral = = 144 cm²
Área total = 144 cm² + 36√3 cm²
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