Por que moldes de formatos distintos podem comportar o mesmo volume de queijo artesanal, apreciado por…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Investigar processos de obtenção da medida do volume de prismas, pirâmides, cilindros e cones, incluindo o princípio de Cavalieri, para a obtenção das fórmulas de cálculo da medida do volume dessas figuras.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Por que moldes de formatos distintos podem comportar o mesmo volume de queijo artesanal, apreciado por gourmets? Artesãos utilizam dois moldes: um cilíndrico com raio de base 5 cm e altura de 10 cm e um cônico com raio de base 5 cm. Ambos devem produzir porções de queijo iguais em volume para garantir padronização no corte e na maturação. Considere os moldes descritos e calcule a altura do molde cônico que garante o mesmo volume de queijo que o molde cilíndrico.
- A) 15 cm
- B) 20 cm
- C) 30 cm
- D) 5 cm
- E) 10 cm
✅ Resposta correta: alternativa C
Resolução passo a passo
- Calcule o volume do molde cilíndrico com a fórmula V = área da base x altura = pi x r^2 x h. Com r = 5 cm e h = 10 cm, temos V = pi x 25 x 10 = 250 pi cm^3.
- Escreva o volume do molde cônico com a fórmula V = (1/3) x pi x r^2 x h. Como o raio da base também é 5 cm, temos V = (1/3) x pi x 25 x h.
- Iguale os dois volumes, pois os moldes devem produzir porções iguais: (1/3) x pi x 25 x h = 250 pi.
- Cancele pi e 25 dos dois lados, o que resulta em h/3 = 10, ou seja, h = 30 cm.
- Conclusão: a altura do molde cônico deve ser 30 cm, alternativa C. O gabarito oficial está correto.
- Por que as outras estão erradas: A (15 cm) e B (20 cm) resultariam em volume cônico menor que o cilíndrico, pois não correspondem à relação h/3 = 10. D (5 cm) faria o cone ter volume bem menor que o cilindro. E (10 cm) ignora o fator 1/3 da fórmula do cone, o que daria o mesmo volume apenas se a forma fosse cilíndrica.
- Ideia central: como o cone tem volume igual a um terço do cilindro de mesma base e altura, ele precisa ser três vezes mais alto para comportar o mesmo volume.
💡 Dica: Calcule o volume do cilindro e iguale ao volume do cone para encontrar a altura.
Alternativa por alternativa
Provavelmente usou um fator de 1/2 no volume do cone, achando que ele tem metade do volume do cilindro, e por isso dividiu a altura por 2 em vez de multiplicá-la por 3.
Provavelmente errou no isolamento de h, obtendo 2/3 do valor correto ou aplicando a fração de forma incorreta sobre a altura do cilindro.
Por que engana: Confundir as fórmulas de volume do cilindro e do cone ou esquecer de multiplicar por 1/3 no volume do cone.
Volume do cilindro = pi·25·10 = 250pi. No cone, V = (1/3)pi·25·h, igualando: (1/3)·25·h = 250 => h = 30 cm.
Provavelmente confundiu a altura com o raio da base, usando o valor 5 cm, que aparece no enunciado, como se fosse a altura do cone.
Provavelmente supôs que, por as bases serem iguais, basta manter a mesma altura para ter o mesmo volume, esquecendo que o cone tem volume igual a um terço do cilindro.
Raio-X da questão
volume de sólidos geométricos
avaliacao
fórmulas de volume geométrico · proporcionalidade e equações
estude fórmulas de volume de cilindro e cone
Confundir as fórmulas de volume do cilindro e do cone ou esquecer de multiplicar por 1/3 no volume do cone.
tomada_decisao
cotidiano
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