Manchete fictícia: Escultor investiga volumes com deslocamento de água Para conferir a relação entre volumes…
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
Manchete fictícia: Escultor investiga volumes com deslocamento de água Para conferir a relação entre volumes, um escultor utiliza um cilindro sólido de base circular e altura de 15 cm, mergulhando-o em um recipiente com água. O cilindro desloca exatamente 240p cm3 de água. Em seguida, ele esculpe um cone com a mesma base e mesma altura do cilindro e, ao mergulhá-lo, observa que desloca 80p cm3 de água. Esses dados ilustram um processo de medição de volume. Analise o texto-base e identifique a relação entre o volume do cone e o volume do cilindro.
- A) 1/2 do volume do cilindro
- B) 1/6 do volume do cilindro
- C) 1/4 do volume do cilindro
- D) 1 vez o volume do cilindro
- E) 1/3 do volume do cilindro
✅ Resposta correta: alternativa E
Resolução passo a passo
- O enunciado diz que o cilindro desloca 240 pi cm3 de água. Pelo princípio de Arquimedes, o volume de água deslocado é igual ao volume do objeto submerso, então o volume do cilindro é 240 pi cm3. Passo 2: O cone tem a mesma base e a mesma altura do cilindro, e ao ser mergulhado desloca 80 pi cm3, logo o volume do cone é 80 pi cm3. Passo 3: Para comparar, calcula-se a razão entre os volumes: 80 pi / 240 pi = 80/240 = 1/3. Passo 4: Conferindo pela fórmula, o volume do cilindro é pi r^2 h e o do cone é (1/3) pi r^2 h, com mesma base e mesma altura; a razão é 1/3, o que confirma o resultado obtido pelos dados do deslocamento. Passo 5: Conclusão: o volume do cone é 1/3 do volume do cilindro, alternativa E, que coincide com o gabarito oficial. Por que as outras estão erradas: A) 1/2 não corresponde à razão 80/240; B) 1/6 não corresponde a essa razão; C) 1/4 também não corresponde a 80/240; D) 1 vez indicaria volumes iguais, o que contraria os dados de 80 pi e 240 pi.
💡 Dica: Compare os volumes usando a fórmula do volume do cone e do cilindro.
Alternativa por alternativa
Imagina que o cone ocupa metade do espaço do cilindro de mesma base e altura, talvez por intuição de que uma forma pontiaguda 'pela metade' ocupa menos espaço, sem calcular a razão dos volumes.
Calcula corretamente 1/3 mas aplica uma divisão adicional por 2, confundindo a relação do cone com a do hemisfério ou com a metade de um cone.
Por que engana: Confundir a relação entre os volumes do cone e do cilindro, ou esquecer que o volume do cone é um terço do cilindro com mesma base e altura.
Erra a razão entre os números, por exemplo dividindo 80 por 320 ou trocando o denominador, o que leva a 1/4 em vez de 80/240 = 1/3.
Supõe que, por terem mesma base e mesma altura, cilindro e cone devem ocupar o mesmo volume, ignorando que o cone é afunilado e desloca bem menos água.
80p cm3 é exatamente 1/3 de 240p cm3, confirmando Vcone=1/3 Vcilindro.
Raio-X da questão
volume de cone e cilindro
avaliacao
fórmula volume cilindro · fórmula volume cone
Estude as fórmulas de volume do cone e do cilindro e suas relações.
Confundir a relação entre os volumes do cone e do cilindro, ou esquecer que o volume do cone é um terço do cilindro com mesma base e altura.
pensamento_critico
cotidiano
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