Prismas
Gabarito de Matemática sobre o tema Prismas com questões de Vestibulares.
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01. (UFOP–MG) A área total de um cubo cuja diagonal mede 5√3 cm é
- 140 cm²
- 150 cm²
- 120√2 cm²
- 100√3 cm²
- 450 cm²
Resposta: B
Resolução: A área total do cubo é igual a 150 cm².
Para calcular a área total de um cubo, precisamos da medida da aresta do mesmo.
Temos a informação de que a diagonal do cubo mede 5√3 cm. Vamos considerar que a medida da aresta é x.
Observe o cubo abaixo. Então, AB = BD = CD = x cm e AC = 5√3 cm.
Vamos utilizar o Teorema de Pitágoras no triângulo BCD:
BC² = x² + x²
BC² = 2x²
BC = x√2 cm.
Utilizando o Teorema de Pitágoras também no triângulo ABC, temos que:
(5√3)² = x² + (x√2)²
75 = x² + 2x²
3x² = 75
x² = 25
x = 5 cm.
A área total do cubo é igual a soma das áreas das faces. Como o cubo é composto por 6 faces quadradas, então podemos concluir que a área total é igual a:
At = 6.5.5
At = 150 cm².
02. (Ufpe) Dois cubos C1 e C2 são tais que a aresta de C1 é igual à diagonal de C2. Se V1 e V2‚ são, respectivamente, os volumes dos cubos de C1 e C2, então, a razão V1/V2‚ é igual a:
- ³√3
- √27
- 1/√27
- 1/³√3
- ³√9
Resposta: B
Resolução: C2 -> cubo de aresta b
diagonal de C2 -> d
temos que:
d² = b² + (b*√2 )² => d² = 3*b² => d = b*√3
C1 -> cubo de aresta (b*√3 )
V1 = (b*√3 )³ = 3*√3 *b³
V2 = b³
logo:
V1/V2 = (3*√3*b³)/b³ = 3*√3 = √27.
03. (FEI–SP) As medidas das arestas de um paralelepípedo retângulo são proporcionais a 2, 3 e 4. Se sua diagonal mede 2√29 cm, seu volume, em centímetros cúbicos, é:
- 24
- 24√29
- 116
- 164
- 192
Resposta: E
Resolução: O volume, em centímetros cúbicos, é igual a 192 cm³.
Volume
O volume é um cálculo matemático que visa encontrar a quantidade de espaço tridimensional que é ocupado por um sólido geométrico, onde esse cálculo muda de acordo com o formato do sólido.
Para encontrarmos a medida do volume desse paralelepípedo, temos que encontrar as suas dimensões. Primeiro, iremos encontrar o fator proporcional. Temos:
Diagonal de um paralelepípedo: d² = a² + b² + c²
Calculando, temos:
(2√29)² = (2x)² + (3x)² + (4x)²
4*29 = 4x² + 9x² + 16x²
116 = 29x²
x² = 116/29
x² = 4
x = √4
x = 2
Sendo assim, multiplicamos as medidas do paralelepípedo por 2. Temos:
a = 2*2 = 4cm
b = 3*2 = 6cm
c = 4*2 = 8cm
Calculando o volume, temos:
V = 4*6*8
V = 192cm³
04. (PUC-SP) Na figura a seguir, tem-se o prisma reto ABCDEF, no qual DE = 6 cm, EF = 8 cm e DE é perpendicular a EF.
Se o volume desse prisma é 120 cm3, a sua área total, em centímetros quadrados, é:
- 144
- 156
- 160
- 168
- 172
Resposta: D
Resolução:
05. (FGV–SP) Em uma piscina retangular com 10 m de comprimento e 5 m de largura, para elevar o nível de água em 10 cm são necessários:
- 500 l de água
- 5 000 l de água
- 10 000 l de água
- 1 000 l de água
- 50 000 l de água
Resposta: B
Resolução: São necessários 5.000 litros de água.
O volume de água necessário para elevar altura do nível de água em 10 cm é o volume de água que ocupa esse espaço de dimensões 10 m X 5 m X 10 cm.
Então, basicamente temos que calcular o volume multiplicando essas três medidas.
Antes, é preciso igualar as unidades.
Como 1 m é igual a 100 cm, para transformar cm em m, dividimos a medida por 100.
10 cm = 0,10 m
V = 10 x 5 x 0,10
V = 5 m³
Para transformar m³ em litros, basta multiplicarmos o volume por 1000, pois 1 m³ é igual a 1000 litros. Então:
5 m³ = 5 x 1000
5 m³ = 5000 litros
06. (PUC-SP) Um tanque de uso industrial tem a aforma de um prisma cuja base é um trapézio isósceles. Na figura a seguir, são dadas as dimensões, em metros, do prisma:
O volume desse tanque, em metros cúbicos, é:
- 50
- 60
- 80
- 100
- 120
Resposta: D
Resolução:
07. (UECE) Com 42 cubos de 1 cm de aresta formamos um paralelepípedo cujo perímetro da base é 18 cm. A altura deste paralelepípedo, em cm, é:
- 4
- 3
- 2
- 1
Resposta: B
Resolução: A altura deste paralelepípedo é 3 cm.
Perímetro
O perímetro é uma medida igual a soma das medidas dos lados de uma figura.
Cada cubo tem aresta medindo 1 cm, logo, o volume de cada cubo é 1 cm³ e o volume total do paralelepípedo é 42 cm³:
42 = x·y·h
onde x e y são as medidas da base e h a altura.
Sabemos que o perímetro da base é 18 cm, logo:
2(x + y) = 18
x + y = 9
As soluções possíveis são:
x = 1, y = 8
x = 2, y = 7
x = 3, y = 6
x = 4, y = 5
Note que a altura pode ser calculada por:
h = 42/xy
Logo, xy deve ser divisor de 42. Os divisores de 42 são: 1, 2, 3, 6, 7, 14, 21 e 42. Considerando os valores de x e y acima, o único par que funciona é x = 2, y = 7, logo:
h = 42/2·7
h = 42/14
h = 3 cm
08. (Fuvest) Dois blocos de alumínio, em forma de cubo, com arestas medindo 10cm e 6cm são levados juntos à fusão e em seguida o alumínio líquido é moldado como um paralelepípedo reto de arestas 8cm, 8cm e xcm. O valor de x é:
- 16
- 17
- 18
- 19
- 20
Resposta: D
Resolução: Primeiramente, vamos calcular o volume de cada bloco, utilizando a equação de volume do cubo:
V = a³, onde a é a aresta do cubo.
Então:
B1 = 10 × 10 × 10 = 1000 cm³
B2 = 6 × 6 × 6 = 216 cm³
Agora, vamos somá-los para determinar o volume do paralelepípedo final, uma vez que os dois cubos serão fundidos.
B1 + B2 = 1000 + 216 = 1216 cm³
Depois, vamos calcular o volume do paralelepípedo final, multiplicando suas três dimensões:
V = 8 × 8 × x = 64x cm³
Por fim, igualamos esse volume ao volume anterior, para determinar x:
1216 = 64x
x = 19 cm
Portanto, o valor de x no paralelepípedo resultante é: x = 19 cm.
09. (Cefet-MG) De uma piscina retangular com 12 metros de comprimento por 6 metros de largura, foram retirados 10 800 litros de água. É correto afirmar que o nível de água baixou:
- 15 cm
- 16 cm
- 16,5 cm
- 17 cm
- 18,5 cm
Resposta: A
Resolução:
10. (Unesp) Uma piscina retangular de 10,0m x 15,0m e fundo horizontal está com água até a altura de 1,5m. Um produto químico em pó deve ser misturado à água à razão de um pacote para cada 4500 litros. O número de pacotes a serem usados é
- 45
- 50
- 55
- 60
- 75
Resposta: B
Resolução:
11. (FGV-RJ) Uma piscina tem o formato de um paralelepípedo retângulo com as dimensões: 10m de comprimento, 4m de largura e 1,5m de altura.
Inicialmente, a piscina está vazia e é preenchida com água que jorra de um tubo a uma vazão de 250 litros por minuto.
Depois de duas horas e meia, qual a porcentagem do volume de água em relação ao volume total da piscina?
- 60%
- 55%
- 57,5%
- 52,5%
- 62,5%
Resposta: E
Resolução: Esta é uma questão sobre volume de uma piscina retangular. O volume é uma medida tridimensional, ou seja, é o resultado da multiplicação das três dimensões da piscina: largura, comprimento e altura.
Perceba que o enunciado nos deu informações sobre as dimensões da piscina, então podemos escrever a equação que correspondem ao seu volume, desta forma, a capacidade total da piscina é de:
Vt = c x l x h
Vt = 10 x 4 x 1,5
Vt = 60m³
Vt = 60.000 litros
A piscina está vazia e é preenchida a uma vazão de 250 litros por minuto, durante 2 horas e meia, neste caso podemos dizer que o volume de água colocado na piscina é de:
Vagua = Volume x Tempo
Vagua = 250l/min x (2,5 x 60)min
Vagua = 250l/min x 150min
Vagua = 37500litros
O percentual que este volume corresponde ao volume total é igual a:
P = 37500/60000
P = 0,625
P = 62,5%
12. (UFPR) Diana pretende distribuir 6 litros de geleia em 25 potes iguais. Cada pote possui internamente o formato de um paralelepípedo de base quadrada com 5 cm de lado. Dividindo igualmente a geleia em todos os potes, qual é a altura interna que a geleia atingirá em cada recipiente?
- 6,0 cm.
- 7,5 cm.
- 9,6 cm.
- 15,0 cm.
- 24,0 cm.
Resposta: C
Resolução:
13. (UFT) Uma empresa de logística trabalha com caixas de papelão padronizadas. Um dos modelos de caixa de papelão, denominado TIPO 1, tem dimensões 50cmx60cmx83cm conforme imagem a seguir:
Esta empresa utiliza um único modelo de palete com dimensões 1,20mx1,00m, conforme ilustração seguinte:
Por questões operacionais e de logística, a empresa definiu que cada palete deve ser carregado com no máximo três metros cúbicos (3m³) de volume. Além disso, as caixas não podem ser empilhadas sobre o palete, de forma a ultrapassarem as dimensões de sua base.
Com base nessas informações e levando em consideração que as caixas de papelão estejam com seu volume máximo, é CORRETO afirmar que o número máximo de caixas do TIPO 1 que podem ser carregadas em um palete é:
- 4
- 10
- 12
- 16
Resposta: C
Resolução:
14. (PUC-PR) Considere um prisma reto cuja base é o triângulo ABC retângulo em A, sendo a medida do lado AB, 6 cm e a projeção ortogonal do lado AB sobre a hipotenusa BC é 3,6 cm. A altura do prisma é 5 cm.
O volume em cm³ deste prisma é
- 36.
- 100.
- 120.
- 150.
- 240.
Resposta: C
Resolução:
15. (FGV-SP) Uma piscina tem o formato de um paralelepípedo retângulo com as dimensões: 10m de comprimento, 4m de largura e 1,5m de altura.
Inicialmente, a piscina está vazia e é preenchida com água que jorra de um tubo a uma vazão de 250 litros por minuto.
Depois de duas horas e meia, qual a porcentagem do volume de água em relação ao volume total da piscina?
- 60%
- 55%
- 57,5%
- 52,5%
- 62,5%
Resposta: E
Resolução: Esta é uma questão sobre volume de uma piscina retangular. O volume é uma medida tridimensional, ou seja, é o resultado da multiplicação das três dimensões da piscina: largura, comprimento e altura.
Perceba que o enunciado nos deu informações sobre as dimensões da piscina, então podemos escrever a equação que correspondem ao seu volume, desta forma, a capacidade total da piscina é de:
Vt = c x l x h
Vt = 10 x 4 x 1,5
Vt = 60m³
Vt = 60.000 litros
A piscina está vazia e é preenchida a uma vazão de 250 litros por minuto, durante 2 horas e meia, neste caso podemos dizer que o volume de água colocado na piscina é de:
Vagua = Volume x Tempo
Vagua = 250l/min x (2,5 x 60)min
Vagua = 250l/min x 150min
Vagua = 37500litros
O percentual que este volume corresponde ao volume total é igual a:
P = 37500/60000
P = 0,625
P = 62,5%
16. (FAMEMA) Um recipiente transparente possui o formato de um prisma reto de altura 15 cm e base quadrada, cujo lado mede 6 cm. Esse recipiente está sobre uma mesa com tampo horizontal e contém água até a altura de 10 cm, conforme a figura.
Se o recipiente for virado e apoiado na mesa sobre uma de suas faces não quadradas, a altura da água dentro dele passará a ser de
- 4 cm.
- 3,5 cm.
- 3 cm.
- 2,5 cm.
- 2 cm.
Resposta: A
Resolução:
17. (UECE) Em um prisma triangular reto, a base XYZ é um triângulo retângulo cuja medida dos catetos são respectivamente 3 m e 4 m.
Se a medida do volume desse prisma é 18 m³, então, a medida, em metros quadrados, da superfície total desse prisma é
- 36.
- 48.
- 32.
- 52.
Resposta: B
Resolução:
18. (UFRGS) Um prisma reto de base hexagonal regular tem a mesma altura de um prisma cuja base é um triângulo equilátero. Considere h a medida da aresta da base do prisma hexagonal e t a medida da aresta da base do prisma triangular. Se ambos os prismas têm o mesmo volume, então a razão vale
- 1.
- √6
- 6
Resposta: A
Resolução:
19. (UEA) Um ourives fundiu dois blocos de ouro, ambos de formato cúbico, de arestas medindo 10 mm e 6 mm. Em seguida, usou todo o ouro líquido resultante da fusão para compor um novo bloco com a forma de um prisma reto de base quadrada, de área da base igual a 64 mm² e altura igual a x mm. Admitindo-se que na fusão não ocorreu perda de material, o valor de x é igual a
- 18,0.
- 17,6.
- 19,0.
- 14,0.
- 15,5.
Resposta: C
Resolução:
20. (UPE) Qual é a capacidade, em litros, de uma cisterna que tem a forma da figura abaixo?
- 3,2×104
- 5,2×103
- 6,4×103
- 9,6×104
- 10,5×104
Resposta: D
Resolução: