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Prof° Cristhian - Aulas Particulares – (44)998318518 O que são poliedros? Conhecemos como poliedro todo sólido geométrico que possui faces formadas por polígonos, por exemplo as pirâmides, que possuem faces laterais formadas por triângulos, ou uma caixa, que possui faces formadas por paralelogramos, entre vários objetos presentes no cotidiano. Os elementos mais importantes de um poliedro são as faces, os vértices e as arestas. Tipos de poliedros: convexos e côncavos Os poliedros podem ser classificados como convexo ou côncavo (não convexo). Um poliedro é conhecido como convexo se ele possui as faces formadas por polígonos convexos. Ao escolher quaisquer dois pontos do poliedro, se o segmento que liga esses dois pontos pertencer ao poliedro, então ele é convexo; caso o segmento tenha partes que não pertencem ao poliedro, então ele é côncavo, como ao lado. Poliedros de Platão ou poliedros regulares Os poliedros de Platão são casos particulares de poliedros convexos, são os poliedros regulares, ou seja, sólidos geométricos que possuem arestas congruentes e faces formadas por polígonos iguais. Conhecemos, ao todo, cinco poliedros de Platão, são eles: https://escolakids.uol.com.br/matematica/poligonos.htm • Tetraedro O tetraedro é o primeiro poliedro regular, ele tem todas as faces formadas por triângulos equiláteros, possuindo quatro faces, o que justifica o seu nome. Além disso, ele possui quatro vértices e seis arestas. • Hexaedro O segundo sólido de Platão é o hexaedro, conhecido também como cubo. Ele possui seis faces formadas por quadrados. Além disso, ele possui 12 arestas e oito vértices. • Octaedro O octaedro é o terceiro sólido de Platão. Ele possui faces formadas por triângulos equiláteros, sendo formado por oito faces, seis vértices e 12 arestas. • Dodecaedro Sendo o quinto sólido de Platão, o dodecaedro possui faces formadas por pentágonos regulares, sendo formado por 12 faces, 20 vértices e 30 arestas. • Icosaedro O sexto e último sólido de Platão é o icosaedro, com faces formadas por triângulos equiláteros. O icosaedro possui 20 faces, 12 vértices e 30 arestas. https://escolakids.uol.com.br/matematica/triangulos.htm https://escolakids.uol.com.br/matematica/quadrados.htm https://escolakids.uol.com.br/matematica/triangulo-equilatero.htm https://escolakids.uol.com.br/matematica/triangulo-equilatero.htm Relação de Euler Existe uma fórmula que relaciona a quantidade de vértices, faces e arestas de poliedros convexos. É conhecida como relação de Euler e é dada pela fórmula: V + F = A + 2 V → número de vértices F → número de faces A → número de arestas Utilizando a relação de Euler é possível descobrir o número de vértices, de faces ou de arestas sabendo as outras informações do poliedro regular (convexo) Questão 1 - Um poliedro possui 9 arestas e 6 vértices, então, o número de faces desse poliedro é igual a: A) 2 D) 5 B) 3 E) 6 C) 4 Questão 2 - Durante a sua caminhada para a escola, Matheus anotou o nome de alguns sólidos geométricos que ele viu durante o caminho. São eles: 1- Tetraedro 2- Cilindro 3- Cubo 4- Cone Dos sólidos listados por Matheus, são considerados poliedros: A) 1 e 2 D) 1 e 3 B) 2, 3 e 4 E) 3 e 4 C) 2 e 3 Paralelepípedo O paralelepípedo é um sólido geométrico que tem a mesma quantidade de faces, arestas e vértices que um hexaedro, entretanto suas faces são formadas por paralelogramos e não quadrados como no poliedro de Platão. De acordo com a perpendicularidade de suas arestas em relação a base são classificados em: • Paralelepípedos Oblíquos: possuem arestas laterais oblíquas à base. • Paralelepípedos Reto: possuem arestas laterais perpendiculares à base, ou seja, apresentam ângulos retos (90º) entre cada uma das faces. Segue abaixo as principais fórmulas do paralelepípedo, onde a, b e c são as arestas do paralelogramo: • Área da Base: Ab = a.b • Área Total: At = 2(a.b + b.c + a.c) ou At = 2a.b + 2b.c + 2a.c • Área Lateral: 2(a.c+b.c) ou 2c(a+b) • Volume: V = a.b.c • Diagonais: D² = a2 + b2 + c2 ou D = √a² + b² + c² Questão 3 - (Enem 2010) Uma fábrica produz barras de chocolates no formato de paralelepípedos e de cubos, com o mesmo volume. As arestas da barra de chocolate no formato de paralelepípedo medem 3 cm de largura, 18 cm de comprimento e 4 cm de espessura. Analisando as características das figuras geométricas descritas, a medida das arestas dos chocolates que têm o formato de cubo é igual a: a) 5 cm b) 6 cm c) 12 cm d) 24 cm e) 25 cm Prisma Assim como os demais poliedros, o prisma é composto pelos vértices, arestas e faces, seus principais elementos. Vale destacar que ele possui como característica faces laterais formadas por paralelogramos e bases formadas por quaisquer polígonos. Elementos do prisma na figura ao lado. https://escolakids.uol.com.br/matematica/poliedros.htm https://escolakids.uol.com.br/matematica/paralelogramos.htm Quais bases o prisma pode ter? Há diferentes tipos de prisma, dependendo do formato da sua base. Existem prismas de base triangular, quadrada, quadrangular, pentagonal, hexagonal, entre outros. O prisma pode ser formado por qualquer base, desde que ela seja um polígono. Veja, a seguir, os principais tipos de prisma. Prismas de bases distintas. Tipos de prismas O prisma pode ser considerado um prisma reto ou um prisma oblíquo. • Prisma reto: ocorre quando a aresta lateral forma um ângulo reto com as bases do prisma. • Prisma oblíquo: ocorre quando a aresta lateral não forma um ângulo de reto com as bases do prisma. Exemplos de prismas reto e oblíquo, respectivamente. Quais são as fórmulas do prisma? Para calcular a área lateral, a área total e o volume do prisma, utilizamos fórmulas específicas. Vejamos, a seguir, cada uma delas. • Área lateral do prisma A área lateral do prisma reto é um retângulo e do prisma oblíquo é um paralelogramo. Em ambos os casos, calculamos a área multiplicando a aresta da base pela altura, mas a área lateral depende do polígono que forma a base do prisma. Nos casos em que a base tem arestas de mesmo valor é calculada por: AL = n. (a. b) Onde n é o número de faces laterais do prisma ou lados da figura da base, a é aresta da base e b a altura. Caso a base tenha valores diferente de arestas a fórmula pode ser mudada. • Área total do prisma Conhecendo a área lateral do prisma, sabemos que ele possui duas bases iguais, formadas por polígonos. Então, para calcular a área total, é necessário calcular a área das bases mais a área lateral. AT = 2AB + AL A área da base (AB) vai depender da figura da base de cada prisma, podendo ser a área de um triângulo, quadrado, pentágono, hexágono e outros. Exemplo: Analise o prisma ao lado e calcule sua área lateral, área da base e a área total. Resolução: A área lateral desse prisma é composta por 4 retângulos, 2 com base 4cm e 10cm e 2 com base 8cm e 10cm. Assim, podemos calcular a área lateral da seguinte maneira: AL = 2. (4.10) + 2. (8.10) AL = 2. 40 + 2. 80 AL = 80 + 160 AL = 240cm² https://escolakids.uol.com.br/matematica/retangulo.htm A área total é encontrada por meio da soma das áreas das bases com a área lateral. As bases são os retângulos, e a área é igual ao produto das dimensões da base. Ou seja: Ab = 4 ⋅ 8 = 32𝑐𝑚² Portanto, a área total será: AT = 2AB + AL AT = 2.32 + 240 AT = 64 + 240 AT = 304 cm² Volume do prisma O volume do prisma é igual ao produto da área da base pela altura, quer ele seja oblíquo ou reto. V = AB. h • Exemplo: A partir da análise do mesmo prisma utilizado para o cálculo da área lateral e da área total, calcule o volume. Resolução: Sabemos que a sua base é de 32 cm². Paracalcular o volume, basta multiplicar a área da base pela altura, que é de 10 cm. Logo, temos que: 𝑉 = AB. ℎ 𝑉 = 32.10 V = 320 cm³ GABARITO Q1 - D Q2 - D Q3 - B