Compreenda posição espacial, poliedros, planificações, áreas, volumes, troncos e sólidos inscritos. Resolva no papel antes de abrir o gabarito e compare seu raciocínio com a resolução comentada.
DO CONCEITO À APLICAÇÃO
O que observar ao estudar
Objetivo: Calcular um volume e converter corretamente unidades cúbicas para litros.
Antes de começar: Área do círculo, volume do cilindro e conversão de unidades.
Uma situação para resolver
Um reservatório cilíndrico tem raio interno de 1,5 m e altura útil de 2 m. Qual é sua capacidade, usando π≈3,14?
A área da base é π·(1,5)2=2,25π metros quadrados.
Multiplique pela altura: V=2,25π⋅2=4,5π metros cúbicos. Com π≈3,14, V≈14,13 m3.
Cada metro cúbico contém 1.000 litros. Portanto, a capacidade aproximada é 14.130 litros.
Conclusão:Aproximadamente 14.130 litros, considerando as medidas internas e a altura útil informadas.
Poliedros e Euler
Questão 1
Fácil
Um prisma triangular possui quantas faces?
4
5
6
8
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Resposta: 5
São duas bases triangulares e três faces laterais.
Questão 2
Médio
Um poliedro convexo possui 10 vértices e 15 arestas. Quantas faces possui?
5
7
12
27
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Resposta: 7
V−A+F=2:10−15+F=2, então F=7.
Questão 3
Fácil
Um poliedro convexo possui 12 vértices e 18 arestas. Quantas faces tem?
6
8
10
32
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Resposta: 8
Pela relação V−A+F=2:12−18+F=2, então F=8.
Questão 4
Médio
Uma pirâmide de base octogonal possui quantas arestas?
9
10
16
24
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Resposta: 16
Há 8 arestas na base e 8 arestas laterais, totalizando 16.
Prismas e paralelepípedos
Questão 1
Fácil
Qual é o volume de um prisma de base 24 cm2 e altura 7 cm?
31 cm3
84 cm3
168 cm3
336 cm3
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Resposta: 168 cm3
V=Abh=24⋅7=168cm3.
Questão 2
Fácil
Um prisma tem área da base 35 cm2 e altura 9 cm. Qual é seu volume?
44 cm3
105 cm3
315 cm3
945 cm3
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Resposta: 315 cm3
V=Abh=35⋅9=315cm3.
Questão 3
Médio
Qual é a diagonal espacial de um paralelepípedo de dimensões 4 cm, 4 cm e 7 cm?
33 cm
9 cm
97 cm
15 cm
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Resposta: 9 cm
d=42+42+72=16+16+49=81=9cm.
Cilindros e cones
Questão 1
Médio
Um cilindro tem raio 3 cm e altura 10 cm. Seu volume é:
30πcm3
60πcm3
90πcm3
180πcm3
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Resposta: 90πcm3
V=π⋅32⋅10=90πcm3.
Questão 2
Fácil
Um cone de área da base 25π e altura 12 tem volume:
100π
200π
300π
600π
Ver resposta e resolução comentada
Resposta: 100π
V=25π⋅312=100π.
Questão 3
Fácil
Qual é a área lateral de um cilindro reto de raio 3 cm e altura 8 cm?
24πcm2
48πcm2
66πcm2
72πcm2
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Resposta: 48πcm2
A_L=2πrh=2π⋅3⋅8=48πcm2.
Questão 4
Médio
Um cone reto tem raio 6 cm e geratriz 10 cm. Qual é sua altura?
4 cm
8 cm
12 cm
16 cm
Ver resposta e resolução comentada
Resposta: 8 cm
g2=r2+h2:102=62+h2, então h2=64 e h=8cm.
Esferas
Questão 1
Médio
Qual é a área de uma esfera de raio 5?
20π
25π
100π
5003π
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Resposta: 100π
A=4π⋅52=100π.
Questão 2
Difícil
Se o raio de uma esfera aumenta 50%, seu volume é multiplicado por:
1,5
2,25
3,375
4,5
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Resposta: 3,375
O volume varia com o cubo: 1,53=3,375.
Questão 3
Fácil
Qual é a área de uma esfera de raio 4 cm?
16πcm2
32πcm2
64πcm2
2563πcm2
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Resposta: 64πcm2
A=4πR2=4π⋅16=64πcm2.
Questão 4
Difícil
Uma esfera de raio 13 cm é cortada por um plano a 5 cm do centro. Qual é o raio da seção circular?
8 cm
10 cm
12 cm
18 cm
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Resposta: 12 cm
ρ²+52=132, então ρ²=169−25=144 e ρ=12 cm.
Inscrição e sólidos compostos
Questão 1
Médio
Um bloco 10×8×6 contém uma cavidade cúbica de aresta 2. Qual é o volume restante?
472
476
478
488
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Resposta: 472
O bloco tem 480 e a cavidade 8; restam 472 unidades cúbicas.
Questão 2
Médio
Uma esfera está inscrita em um cubo de aresta 12 cm. Qual é o raio da esfera?
3 cm
6 cm
62 cm
63 cm
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Resposta: 6 cm
O diâmetro da esfera inscrita coincide com a aresta do cubo, então r=212=6cm.
Posição no espaço
Questão 1
Fácil
Duas retas do espaço que não são paralelas, não se cruzam e não pertencem a um mesmo plano são:
Coincidentes
Concorrentes
Reversas
Coplanarmente oblíquas
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Resposta: Reversas
Retas reversas são não coplanares, não paralelas e sem ponto comum.
Questão 2
Médio
Qual conjunto sempre determina um único plano?
Dois pontos distintos
Três pontos quaisquer
Uma reta e um ponto fora dela
Duas retas reversas
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Resposta: Uma reta e um ponto fora dela
Uma reta e um ponto exterior determinam exatamente um plano; três pontos poderiam ser colineares.
Diedros e projeções
Questão 1
Fácil
Um segmento de 20 cm forma 30∘ com um plano. Qual é sua componente perpendicular ao plano?
5 cm
10 cm
103 cm
20 cm
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Resposta: 10 cm
A componente perpendicular é 20·sen30∘=20⋅21=10cm.
Questão 2
Médio
Como se mede diretamente o ângulo de um diedro?
Por qualquer face
Por uma seção normal à aresta
Pelo comprimento da aresta
Pela área das faces
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Resposta: Por uma seção normal à aresta
O plano perpendicular à aresta corta as faces em semirretas cujo ângulo mede o diedro.
Pirâmides
Questão 1
Fácil
Uma pirâmide de base decagonal possui quantas faces no total?
10
11
20
21
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Resposta: 11
São 10 faces laterais triangulares mais a base, totalizando 11 faces.
Questão 2
Médio
Uma pirâmide tem base de área 48 cm2 e altura 15 cm. Qual é o volume?
240 cm3
360 cm3
720 cm3
2.160 cm3
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Resposta: 240 cm3
V=Ab3h=48⋅315=48⋅5=240cm3.
Semelhança e troncos
Questão 1
Médio
Dois sólidos semelhantes têm razão linear 23. Qual é a razão entre o volume do maior e o do menor?
23
49
827
1681
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Resposta: 827
Volumes variam com o cubo da razão linear: (23)3=827.
Questão 2
Difícil
Qual é o volume de um tronco de cone de altura 3 cm e raios 4 cm e 2 cm?
14πcm3
21πcm3
28πcm3
36πcm3
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Resposta: 28πcm3
V=πh3R2+Rr+r2=π⋅3316+8+4=28πcm3.
Triedros e poliedros regulares
Questão 1
Fácil
Qual soma pode representar as faces angulares de um triedro convexo?
360∘
390∘
270∘
450∘
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Resposta: 270∘
A soma das três faces de um triedro convexo deve ser menor que 360∘.
Questão 2
Médio
Qual é a altura de um tetraedro regular de aresta 6 cm?
23 cm
26 cm
32 cm
62 cm
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Resposta: 26 cm
h=a32=632=26cm.
Questão 3
Difícil
Qual é o volume de um octaedro regular de aresta 3 cm?
32cm3
62cm3
92cm3
182cm3
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Resposta: 92cm3
V=a332=2732=92cm3.
Seções e planificações
Questão 1
Fácil
Uma seção paralela à base de um prisma é:
Sempre semelhante, mas nunca congruente
Congruente à base
Um triângulo
Um círculo
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Resposta: Congruente à base
Nos prismas, todas as seções paralelas às bases são congruentes a elas.
Questão 2
Médio
Uma seção paralela à base está a 6 cm do vértice de uma pirâmide de altura 18 cm. A razão entre a área da seção e a área da base é:
91
31
32
278
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Resposta: 91
A razão linear é 186=31; áreas variam com o quadrado, portanto 91.
Questão 3
Difícil
Duas faces adjacentes de um cubo de aresta 5 cm são abertas formando um retângulo 10×5. Qual é a diagonal desse retângulo?
52 cm
53 cm
55 cm
15 cm
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Resposta: 55 cm
Pela planificação, d=102+52=125=55cm.
Superfícies de revolução
Questão 1
Fácil
A rotação de um triângulo retângulo em torno de um de seus catetos gera um:
Cilindro
Cone
Toro
Prisma
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Resposta: Cone
O cateto-eixo vira a altura e o outro cateto gera o raio circular do cone.
Questão 2
Médio
Um círculo de área 9πcm2 gira em torno de um eixo externo a 4 cm de seu centro. Pelo teorema de Pappus, qual volume é gerado?
24π² cm3
36π² cm3
72π² cm3
144π² cm3
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Resposta: 72π² cm3
O centro percorre 2π·4=8π. Logo, V=9π⋅8π=72π2cm3.
Questão 3
Difícil
Um retângulo 3×7 gira em torno de um lado de 7. Qual é o volume do sólido?
21π
49π
63π
147π
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Resposta: 63π
A rotação gera um cilindro de raio 3 e altura 7: V=π⋅32⋅7=63π.
Calotas e tangência esférica
Questão 1
Fácil
Qual é a área curva de uma calota de uma esfera de raio 6 cm e altura 2 cm?
12πcm2
24πcm2
36πcm2
48πcm2
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Resposta: 24πcm2
A=2πRh=2π⋅6⋅2=24πcm2.
Questão 2
Médio
Duas esferas de raios 8 cm e 3 cm têm centros separados por 5 cm. Elas são:
Tangentes externamente
Tangentes internamente
Secantes
Externas sem tangência
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Resposta: Tangentes internamente
A distância é ∣8−3∣=5, condição de tangência interna.
Questão 3
Difícil
Uma calota de altura 3 cm pertence a uma esfera de raio 5 cm. Qual é o raio de sua base?
3 cm
4 cm
21 cm
5 cm
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Resposta: 21 cm
ρ²=2Rh−h2=2⋅5⋅3−9=21, logo ρ=21 cm.
Para aprofundar os conceitos e consultar as referências, abra a apostila de Geometria Espacial. As classificações de dificuldade são orientativas, não uma avaliação individual do aluno.