Prismas

Gabarito de Matemática sobre o tema Prismas com questões de Vestibulares.


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01. (UFOP–MG) A área total de um cubo cuja diagonal mede 5√3 cm é

  1. 140 cm²
  2. 150 cm²
  3. 120√2 cm²
  4. 100√3 cm²
  5. 450 cm²

Resposta: B

Resolução: A área total do cubo é igual a 150 cm².

Para calcular a área total de um cubo, precisamos da medida da aresta do mesmo.

Temos a informação de que a diagonal do cubo mede 5√3 cm. Vamos considerar que a medida da aresta é x.

Observe o cubo abaixo. Então, AB = BD = CD = x cm e AC = 5√3 cm.

Vamos utilizar o Teorema de Pitágoras no triângulo BCD:

BC² = x² + x²

BC² = 2x²

BC = x√2 cm.

Utilizando o Teorema de Pitágoras também no triângulo ABC, temos que:

(5√3)² = x² + (x√2)²

75 = x² + 2x²

3x² = 75

x² = 25

x = 5 cm.

A área total do cubo é igual a soma das áreas das faces. Como o cubo é composto por 6 faces quadradas, então podemos concluir que a área total é igual a:

At = 6.5.5

At = 150 cm².

02. (Ufpe) Dois cubos C1 e C2 são tais que a aresta de C1 é igual à diagonal de C2. Se V1 e V2‚ são, respectivamente, os volumes dos cubos de C1 e C2, então, a razão V1/V2‚ é igual a:

  1. ³√3
  2. √27
  3. 1/√27
  4. 1/³√3
  5. ³√9

Resposta: B

Resolução: C2 -> cubo de aresta b

diagonal de C2 -> d

temos que:

d² = b² + (b*√2 )² => d² = 3*b² => d = b*√3

C1 -> cubo de aresta (b*√3 )

V1 = (b*√3 )³ = 3*√3 *b³

V2 = b³

logo:

V1/V2 = (3*√3*b³)/b³ = 3*√3 = √27.

03. (FEI–SP) As medidas das arestas de um paralelepípedo retângulo são proporcionais a 2, 3 e 4. Se sua diagonal mede 2√29 cm, seu volume, em centímetros cúbicos, é:

  1. 24
  2. 24√29
  3. 116
  4. 164
  5. 192

Resposta: E

Resolução: O volume, em centímetros cúbicos, é igual a 192 cm³.

Volume

O volume é um cálculo matemático que visa encontrar a quantidade de espaço tridimensional que é ocupado por um sólido geométrico, onde esse cálculo muda de acordo com o formato do sólido.

Para encontrarmos a medida do volume desse paralelepípedo, temos que encontrar as suas dimensões. Primeiro, iremos encontrar o fator proporcional. Temos:

Diagonal de um paralelepípedo: d² = a² + b² + c²

Calculando, temos:

(2√29)² = (2x)² + (3x)² + (4x)²

4*29 = 4x² + 9x² + 16x²

116 = 29x²

x² = 116/29

x² = 4

x = √4

x = 2

Sendo assim, multiplicamos as medidas do paralelepípedo por 2. Temos:

a = 2*2 = 4cm

b = 3*2 = 6cm

c = 4*2 = 8cm

Calculando o volume, temos:

V = 4*6*8

V = 192cm³

04. (PUC-SP) Na figura a seguir, tem-se o prisma reto ABCDEF, no qual DE = 6 cm, EF = 8 cm e DE é perpendicular a EF.

Se o volume desse prisma é 120 cm3, a sua área total, em centímetros quadrados, é:

  1. 144
  2. 156
  3. 160
  4. 168
  5. 172

Resposta: D

Resolução:

05. (FGV–SP) Em uma piscina retangular com 10 m de comprimento e 5 m de largura, para elevar o nível de água em 10 cm são necessários:

  1. 500 l de água
  2. 5 000 l de água
  3. 10 000 l de água
  4. 1 000 l de água
  5. 50 000 l de água

Resposta: B

Resolução: São necessários 5.000 litros de água.

O volume de água necessário para elevar altura do nível de água em 10 cm é o volume de água que ocupa esse espaço de dimensões 10 m X 5 m X 10 cm.

Então, basicamente temos que calcular o volume multiplicando essas três medidas.

Antes, é preciso igualar as unidades.

Como 1 m é igual a 100 cm, para transformar cm em m, dividimos a medida por 100.

10 cm = 0,10 m

V = 10 x 5 x 0,10

V = 5 m³

Para transformar m³ em litros, basta multiplicarmos o volume por 1000, pois 1 m³ é igual a 1000 litros. Então:

5 m³ = 5 x 1000

5 m³ = 5000 litros

06. (PUC-SP) Um tanque de uso industrial tem a aforma de um prisma cuja base é um trapézio isósceles. Na figura a seguir, são dadas as dimensões, em metros, do prisma:

O volume desse tanque, em metros cúbicos, é:

  1. 50
  2. 60
  3. 80
  4. 100
  5. 120

Resposta: D

Resolução:

07. (UECE) Com 42 cubos de 1 cm de aresta formamos um paralelepípedo cujo perímetro da base é 18 cm. A altura deste paralelepípedo, em cm, é:

  1. 4
  2. 3
  3. 2
  4. 1

Resposta: B

Resolução: A altura deste paralelepípedo é 3 cm.

Perímetro

O perímetro é uma medida igual a soma das medidas dos lados de uma figura.

Cada cubo tem aresta medindo 1 cm, logo, o volume de cada cubo é 1 cm³ e o volume total do paralelepípedo é 42 cm³:

42 = x·y·h

onde x e y são as medidas da base e h a altura.

Sabemos que o perímetro da base é 18 cm, logo:

2(x + y) = 18

x + y = 9

As soluções possíveis são:

x = 1, y = 8

x = 2, y = 7

x = 3, y = 6

x = 4, y = 5

Note que a altura pode ser calculada por:

h = 42/xy

Logo, xy deve ser divisor de 42. Os divisores de 42 são: 1, 2, 3, 6, 7, 14, 21 e 42. Considerando os valores de x e y acima, o único par que funciona é x = 2, y = 7, logo:

h = 42/2·7

h = 42/14

h = 3 cm

08. (Fuvest) Dois blocos de alumínio, em forma de cubo, com arestas medindo 10cm e 6cm são levados juntos à fusão e em seguida o alumínio líquido é moldado como um paralelepípedo reto de arestas 8cm, 8cm e xcm. O valor de x é:

  1. 16
  2. 17
  3. 18
  4. 19
  5. 20

Resposta: D

Resolução: Primeiramente, vamos calcular o volume de cada bloco, utilizando a equação de volume do cubo:

V = a³, onde a é a aresta do cubo.

Então:

B1 = 10 × 10 × 10 = 1000 cm³

B2 = 6 × 6 × 6 = 216 cm³

Agora, vamos somá-los para determinar o volume do paralelepípedo final, uma vez que os dois cubos serão fundidos.

B1 + B2 = 1000 + 216 = 1216 cm³

Depois, vamos calcular o volume do paralelepípedo final, multiplicando suas três dimensões:

V = 8 × 8 × x = 64x cm³

Por fim, igualamos esse volume ao volume anterior, para determinar x:

1216 = 64x

x = 19 cm

Portanto, o valor de x no paralelepípedo resultante é: x = 19 cm.

09. (Cefet-MG) De uma piscina retangular com 12 metros de comprimento por 6 metros de largura, foram retirados 10 800 litros de água. É correto afirmar que o nível de água baixou:

  1. 15 cm
  2. 16 cm
  3. 16,5 cm
  4. 17 cm
  5. 18,5 cm

Resposta: A

Resolução:

10. (Unesp) Uma piscina retangular de 10,0m x 15,0m e fundo horizontal está com água até a altura de 1,5m. Um produto químico em pó deve ser misturado à água à razão de um pacote para cada 4500 litros. O número de pacotes a serem usados é

  1. 45
  2. 50
  3. 55
  4. 60
  5. 75

Resposta: B

Resolução:

11. (FGV-RJ) Uma piscina tem o formato de um paralelepípedo retângulo com as dimensões: 10m de comprimento, 4m de largura e 1,5m de altura.

Inicialmente, a piscina está vazia e é preenchida com água que jorra de um tubo a uma vazão de 250 litros por minuto.

Depois de duas horas e meia, qual a porcentagem do volume de água em relação ao volume total da piscina?

  1. 60%
  2. 55%
  3. 57,5%
  4. 52,5%
  5. 62,5%

Resposta: E

Resolução: Esta é uma questão sobre volume de uma piscina retangular. O volume é uma medida tridimensional, ou seja, é o resultado da multiplicação das três dimensões da piscina: largura, comprimento e altura.

Perceba que o enunciado nos deu informações sobre as dimensões da piscina, então podemos escrever a equação que correspondem ao seu volume, desta forma, a capacidade total da piscina é de:

Vt = c x l x h

Vt = 10 x 4 x 1,5

Vt = 60m³

Vt = 60.000 litros

A piscina está vazia e é preenchida a uma vazão de 250 litros por minuto, durante 2 horas e meia, neste caso podemos dizer que o volume de água colocado na piscina é de:

Vagua = Volume x Tempo

Vagua = 250l/min x (2,5 x 60)min

Vagua = 250l/min x 150min

Vagua = 37500litros

O percentual que este volume corresponde ao volume total é igual a:

P = 37500/60000

P = 0,625

P = 62,5%

12. (UFPR) Diana pretende distribuir 6 litros de geleia em 25 potes iguais. Cada pote possui internamente o formato de um paralelepípedo de base quadrada com 5 cm de lado. Dividindo igualmente a geleia em todos os potes, qual é a altura interna que a geleia atingirá em cada recipiente?

  1. 6,0 cm.
  2. 7,5 cm.
  3. 9,6 cm.
  4. 15,0 cm.
  5. 24,0 cm.

Resposta: C

Resolução:

13. (UFT) Uma empresa de logística trabalha com caixas de papelão padronizadas. Um dos modelos de caixa de papelão, denominado TIPO 1, tem dimensões 50cmx60cmx83cm conforme imagem a seguir:

Esta empresa utiliza um único modelo de palete com dimensões 1,20mx1,00m, conforme ilustração seguinte:

Por questões operacionais e de logística, a empresa definiu que cada palete deve ser carregado com no máximo três metros cúbicos (3m³) de volume. Além disso, as caixas não podem ser empilhadas sobre o palete, de forma a ultrapassarem as dimensões de sua base.

Com base nessas informações e levando em consideração que as caixas de papelão estejam com seu volume máximo, é CORRETO afirmar que o número máximo de caixas do TIPO 1 que podem ser carregadas em um palete é:

  1. 4
  2. 10
  3. 12
  4. 16

Resposta: C

Resolução:

14. (PUC-PR) Considere um prisma reto cuja base é o triângulo ABC retângulo em A, sendo a medida do lado AB, 6 cm e a projeção ortogonal do lado AB sobre a hipotenusa BC é 3,6 cm. A altura do prisma é 5 cm.

O volume em cm³ deste prisma é

  1. 36.
  2. 100.
  3. 120.
  4. 150.
  5. 240.

Resposta: C

Resolução:

15. (FGV-SP) Uma piscina tem o formato de um paralelepípedo retângulo com as dimensões: 10m de comprimento, 4m de largura e 1,5m de altura.

Inicialmente, a piscina está vazia e é preenchida com água que jorra de um tubo a uma vazão de 250 litros por minuto.

Depois de duas horas e meia, qual a porcentagem do volume de água em relação ao volume total da piscina?

  1. 60%
  2. 55%
  3. 57,5%
  4. 52,5%
  5. 62,5%

Resposta: E

Resolução: Esta é uma questão sobre volume de uma piscina retangular. O volume é uma medida tridimensional, ou seja, é o resultado da multiplicação das três dimensões da piscina: largura, comprimento e altura.

Perceba que o enunciado nos deu informações sobre as dimensões da piscina, então podemos escrever a equação que correspondem ao seu volume, desta forma, a capacidade total da piscina é de:

Vt = c x l x h

Vt = 10 x 4 x 1,5

Vt = 60m³

Vt = 60.000 litros

A piscina está vazia e é preenchida a uma vazão de 250 litros por minuto, durante 2 horas e meia, neste caso podemos dizer que o volume de água colocado na piscina é de:

Vagua = Volume x Tempo

Vagua = 250l/min x (2,5 x 60)min

Vagua = 250l/min x 150min

Vagua = 37500litros

O percentual que este volume corresponde ao volume total é igual a:

P = 37500/60000

P = 0,625

P = 62,5%

16. (FAMEMA) Um recipiente transparente possui o formato de um prisma reto de altura 15 cm e base quadrada, cujo lado mede 6 cm. Esse recipiente está sobre uma mesa com tampo horizontal e contém água até a altura de 10 cm, conforme a figura.

Se o recipiente for virado e apoiado na mesa sobre uma de suas faces não quadradas, a altura da água dentro dele passará a ser de

  1. 4 cm.
  2. 3,5 cm.
  3. 3 cm.
  4. 2,5 cm.
  5. 2 cm.

Resposta: A

Resolução:

17. (UECE) Em um prisma triangular reto, a base XYZ é um triângulo retângulo cuja medida dos catetos são respectivamente 3 m e 4 m.

Se a medida do volume desse prisma é 18 m³, então, a medida, em metros quadrados, da superfície total desse prisma é

  1. 36.
  2. 48.
  3. 32.
  4. 52.

Resposta: B

Resolução:

18. (UFRGS) Um prisma reto de base hexagonal regular tem a mesma altura de um prisma cuja base é um triângulo equilátero. Considere h a medida da aresta da base do prisma hexagonal e t a medida da aresta da base do prisma triangular. Se ambos os prismas têm o mesmo volume, então a razão h t vale

  1. 1 √6
  2. 1 6
  3. 1.
  4. √6
  5. 6

Resposta: A

Resolução:

19. (UEA) Um ourives fundiu dois blocos de ouro, ambos de formato cúbico, de arestas medindo 10 mm e 6 mm. Em seguida, usou todo o ouro líquido resultante da fusão para compor um novo bloco com a forma de um prisma reto de base quadrada, de área da base igual a 64 mm² e altura igual a x mm. Admitindo-se que na fusão não ocorreu perda de material, o valor de x é igual a

  1. 18,0.
  2. 17,6.
  3. 19,0.
  4. 14,0.
  5. 15,5.

Resposta: C

Resolução:

20. (UPE) Qual é a capacidade, em litros, de uma cisterna que tem a forma da figura abaixo?

  1. 3,2×104
  2. 5,2×103
  3. 6,4×103
  4. 9,6×104
  5. 10,5×104

Resposta: D

Resolução:

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