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13. (Uel 2014) Uma empresa que produz embalagens plásticas está elaborando um recipiente de formato cônico com uma determinada capacidade, conforme o modelo a seguir. Sabendo que o raio desse recipiente mede 36 cm e que sua altura é de 48 cm, a que distância do vértice deve ser feita uma marca na superfície lateral do recipiente para indicar a metade de sua capacidade? Despreze a espessura do material do qual é feito o recipiente. Apresente os cálculos realizados na resolução desta questão.

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Aprimorando com Questões

há 2 anos

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há 10 meses

Para resolver essa questão, precisamos calcular a altura que corresponde à metade da capacidade do recipiente cônico. 1. Cálculo do volume do cone: O volume \( V \) de um cone é dado pela fórmula: \[ V = \frac{1}{3} \pi r^2 h \] onde \( r \) é o raio e \( h \) é a altura. Substituindo os valores: \[ r = 36 \, \text{cm}, \quad h = 48 \, \text{cm} \] \[ V = \frac{1}{3} \pi (36)^2 (48) \] \[ V = \frac{1}{3} \pi (1296) (48) \] \[ V = \frac{1}{3} \pi (62208) \] \[ V = 20736 \pi \, \text{cm}^3 \] 2. Cálculo da metade do volume: A metade do volume é: \[ V_{metade} = \frac{1}{2} V = \frac{1}{2} (20736 \pi) = 10368 \pi \, \text{cm}^3 \] 3. Encontrar a altura correspondente à metade do volume: Vamos usar a fórmula do volume novamente, mas agora para um cone com altura \( h' \) que corresponde à metade do volume: \[ V_{metade} = \frac{1}{3} \pi r^2 h' \] Como a altura e o raio do cone são proporcionais, podemos usar a relação: \[ \frac{h'}{h} = \frac{r'}{r} \] onde \( r' \) é o raio na altura \( h' \). O raio \( r' \) na altura \( h' \) é dado por: \[ r' = r \cdot \frac{h'}{h} = 36 \cdot \frac{h'}{48} \] Substituindo na fórmula do volume: \[ 10368 \pi = \frac{1}{3} \pi (36 \cdot \frac{h'}{48})^2 h' \] Simplificando: \[ 10368 = \frac{1}{3} (36^2 \cdot \frac{h'^2}{48^2}) h' \] \[ 10368 = \frac{1}{3} (1296 \cdot \frac{h'^2}{2304}) h' \] \[ 10368 = \frac{1}{3} \cdot \frac{1296}{2304} h'^3 \] \[ 10368 = \frac{1}{3} \cdot \frac{9}{16} h'^3 \] \[ 10368 = \frac{3}{48} h'^3 \] \[ 10368 \cdot 48 = 3 h'^3 \] \[ 497664 = 3 h'^3 \] \[ h'^3 = 165888 \] \[ h' = \sqrt[3]{165888} \approx 54,2 \, \text{cm} \] 4. Distância do vértice: A distância do vértice até a marca na superfície lateral do recipiente é: \[ h - h' = 48 - 54,2 \approx -6,2 \, \text{cm} \] Como a altura não pode ser negativa, isso indica que a marca deve ser feita a uma altura de aproximadamente 6,2 cm do vértice para indicar a metade da capacidade do recipiente. Portanto, a resposta final é que a marca deve ser feita a 6,2 cm do vértice.

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Craque NetoCraque Neto

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há 2 anos

Para resolver essa questão, é necessário utilizar a fórmula do volume do cone, que é V = (1/3)πr²h, onde r é o raio da base do cone e h é a altura do cone. Substituindo os valores dados, temos: V = (1/3)π(36)²(48) V = 217728π cm³ Para encontrar a altura do cone que corresponde à metade da capacidade, é necessário dividir o volume total por 2: V/2 = (1/3)π(36)²h 108864π = 1296πh h = 84 cm A marca deve ser feita a uma distância de 84 cm do vértice do cone.

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a) ℎ = 4√????3
b) ℎ = 2√????3
c) ℎ = 2√????
d) ℎ = 4√????

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