Ensino Médio · Geometria e Medidas

Volumes e princípio de Cavalieri

Investigue volumes por seções paralelas e alturas, incluindo a ideia de Cavalieri.

EM13MAT504
VER · 01

Cavalieri compara seções

Dois sólidos estão entre os mesmos planos paralelos e, em todo nível, os cortes paralelos a esses planos têm áreas iguais. Pelo princípio de Cavalieri, os sólidos têm...

Dois sólidos estão entre os mesmos planos paralelos e, em todo nível, os cortes paralelos a esses planos têm áreas iguais. Pelo princípio de Cavalieri, os sólidos têm...

Uma pista

As seções paralelas são a chave.

MEXER · 02

Iguale seções e altura

Sólido A: seção 12, h=5. Ajuste B para seção 12 e h=5.

Seções correspondentes na mesma altura z =

A: seção hvolume V
B: seção hvolume V
Uma pista

Neste modelo, cada sólido tem seção horizontal de área constante em toda a altura; por isso V=A·h é o volume, não apenas uma aproximação.

MEXER · 03

Mesmo volume por modelo de camadas

A: seção 9,h=4. Ajuste B.

Seções correspondentes na mesma altura z =

A seção , h
B seção , h
Uma pista

Neste modelo, a área da seção horizontal é constante em toda a altura. Comparar um único corte de sólidos quaisquer não bastaria para aplicar Cavalieri.

MEXER · 04

Seções de área 6

A: seção 6,h=8. Ajuste B.

Seções correspondentes na mesma altura z =

A ×
B ×
Uma pista

Neste modelo, a área da seção horizontal é constante em toda a altura. Comparar um único corte de sólidos quaisquer não bastaria para aplicar Cavalieri.

DESCOBRIR · 05

Prisma

Área de base 15 e altura 4: volume?

Área de base 15 e altura 4: volume?

Uma pista

Prisma tem seções paralelas congruentes.

DESCOBRIR · 06

Pirâmide

Comparada ao prisma de mesma base e altura, a pirâmide tem volume...

Comparada ao prisma de mesma base e altura, a pirâmide tem volume...

Uma pista

Cavalieri ajuda a justificar fórmulas.

DESCOBRIR · 07

Crie uma comparação

Compare um prisma reto e um oblíquo, ambos com área da base 10 m² e altura perpendicular 7 m. Explique por que suas seções horizontais têm a mesma área em todo nível, aplique Cavalieri e registre o volume de cada um. Depois compare cone e pirâmide de mesma altura e mesma área da base: usando semelhança, explique por que os cortes na mesma fração da altura têm áreas iguais. Não suponha que esses cortes sejam constantes.

Compare um prisma reto e um oblíquo, ambos com área da base 10 m² e altura perpendicular 7 m. Explique por que suas seções horizontais têm a mesma área em todo nível, aplique Cavalieri e registre o volume de cada um. Depois compare cone e pirâmide de mesma altura e mesma área da base: usando semelhança, explique por que os cortes na mesma fração da altura têm áreas iguais. Não suponha que esses cortes sejam constantes.

Uma pista

Explique por que inclinação lateral não muda o volume.

Objetivo e orientações ao professor

EM13MAT504. Investigar volume por seções e altura, conectando o princípio de Cavalieri às fórmulas de sólidos.