PRÁTICA COM QUESTÕES OFICIAIS

Questão 23 da UNICAMP 2011

1ª fase · Matemática: Cone e tronco de cone

Depois de encher de areia um molde cilíndrico, uma criança virou-o sobre uma superfície horizontal. Após a retirada do molde, a areia escorreu, formando um cone cuja base tinha raio igual ao dobro do raio da base do cilindro.

Ilustração de dois sólidos geométricos cinzas: à esquerda, um cilindro com seta indicando a largura da base como R; à direita, um cone com seta indicando a largura da base como 2R.

A altura do cone formado pela areia era igual a

  1. A
    3/4 da altura do cilindro.
  2. B
    1/2 da altura do cilindro.
  3. C
    2/3 da altura do cilindro.
  4. D
    1/3 da altura do cilindro.
Escolha uma alternativa para conferir o gabarito.
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Resolução comentada

A quantidade de areia não muda, então o volume do cilindro é igual ao volume do cone.

Seja r o raio da base do cilindro e h a sua altura. O cone tem raio 2r e altura H (a incógnita). Vale o enunciado: o raio do cone é o dobro do raio do cilindro. Na figura, R e 2R são as larguras das bases, e a razão entre elas também é 2.

  1. Volume do cilindro: V_{cil} = \pi r^2 h.
  2. Volume do cone: V_{cone} = \frac{1}{3}\pi (2r)^2 H = \frac{4}{3}\pi r^2 H.
  3. Igualando os volumes: \frac{4}{3}\pi r^2 H = \pi r^2 h.
  4. Cortando \pi r^2: \frac{4}{3}H = h.
  5. Isolando H: H = \frac{3}{4}h.

A altura do cone é 3/4 da altura do cilindro.

Alternativa A.

Por que as outras alternativas estão erradas

  • BResultado sem base na conta; não sai da igualdade dos volumes.
  • CResultado sem base na conta; não sai da igualdade dos volumes.
  • DEsquece de elevar o raio ao quadrado: usa só o fator 1/3 do volume do cone, sem o fator 4 do raio dobrado.

Assuntos: Cone e tronco de cone, Cilindro.

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Ver como caiu na prova Questão 23 no caderno Q da UNICAMP 2011

Fonte: Comvest/Vestibular Unicamp 2011. Prova oficial ↗