Secção de esfera e cone sobre um mesmo plano
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Secção de esfera e cone sobre um mesmo plano
(UFRGS) Uma esfera de raio 5 e um cone de raio da base 5 e altura 10 repousam sobre um mesmo plano. A que distância acima desse plano deve passar um plano paralelo para que as secções determinadas na esfera e no cone tenham áreas iguais?
a) 1,0
b) 2,0
c) 2,5
d) 3,0
e) 3,5
Por favor, poderiam me dar uma pista sobre como resolver esta questão?
Obrigado
a) 1,0
b) 2,0
c) 2,5
d) 3,0
e) 3,5
Por favor, poderiam me dar uma pista sobre como resolver esta questão?
Obrigado
Mathematicien- Mestre Jedi
- Mensagens : 668
Data de inscrição : 14/08/2014
Re: Secção de esfera e cone sobre um mesmo plano
Desenhe uma reta s horizontal.
Desenhe um círculo de raio R = 5 e centro O acima e tangente à linha, representando a esfera.
Desenhe ao lado uma triângulo isósceles de base AB = 10 sobre a reta s e altura H = 10 representando o cone.
Trace uma outra reta t, paralela a s entre o ponto O e a reta s
Sejam C e D os pontos onde t corta o círculo e E e F os pontos onde t corta o triângulo.
Seja P o ponto médio de CD e Q o ponto médio de EF e seja PC + PD = r
Seja h a distância de P e de Q à reta r ---> OP = R - h
OP² + PC² = OC² ---> r² + (R - h)² = R² ----> r² = 10h - h²
Área do círculo de centro P e raio r ---> S = pi.r² ---> S = pi.(10.h - h²)
Para o o cone, seja S' a área do círculo determinada no cone pelo plano horizontal que passa por t:
Raio da base do cone = 5
Área da base do cone = pi.5² = 25.pi
S'/25.pi = [(H - h)/H]² ---> S'/25.pi = (10 - h)²/100 ---> S' = pi.(10 - h)²/4
S = S' ---> Calcule h
Desenhe um círculo de raio R = 5 e centro O acima e tangente à linha, representando a esfera.
Desenhe ao lado uma triângulo isósceles de base AB = 10 sobre a reta s e altura H = 10 representando o cone.
Trace uma outra reta t, paralela a s entre o ponto O e a reta s
Sejam C e D os pontos onde t corta o círculo e E e F os pontos onde t corta o triângulo.
Seja P o ponto médio de CD e Q o ponto médio de EF e seja PC + PD = r
Seja h a distância de P e de Q à reta r ---> OP = R - h
OP² + PC² = OC² ---> r² + (R - h)² = R² ----> r² = 10h - h²
Área do círculo de centro P e raio r ---> S = pi.r² ---> S = pi.(10.h - h²)
Para o o cone, seja S' a área do círculo determinada no cone pelo plano horizontal que passa por t:
Raio da base do cone = 5
Área da base do cone = pi.5² = 25.pi
S'/25.pi = [(H - h)/H]² ---> S'/25.pi = (10 - h)²/100 ---> S' = pi.(10 - h)²/4
S = S' ---> Calcule h
Elcioschin- Grande Mestre
- Mensagens : 71682
Data de inscrição : 15/09/2009
Idade : 77
Localização : Santos/SP
Re: Secção de esfera e cone sobre um mesmo plano
Obrigado pela resolução detalhada, professor!
Mathematicien- Mestre Jedi
- Mensagens : 668
Data de inscrição : 14/08/2014
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