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Tronco de cone

Tronco de cone

Mensagempor Ananda » Ter Abr 01, 2008 19:38

Boa noite!

Eis o exercício:

Um cone circular reto de altura h e raio da base r é cortado por um plano paralelo à base. Calcular a altura do cone parcial assim determinado, de modo que a sua superfície lateral seja equivalente à superfície lateral do tronco de cone assim obtido.

Resposta: \frac{h\,\sqrt[]{2}}{2}

Bom, entendi que as áreas laterais são iguais, logo:

\Pi.g tronco(r+{r}_{1})=\Pi.{r}_{1}.g cone

E com a razão de semelhança, cheguei que:

h cone =\frac{{r}_{1}.h}{r}

Pensei em usar pitágoras, mas as aplicações ficariam imensas.

Pela resposta, vi que a razão entre o raio do cone obtido e do cone original será \frac{\sqrt[]{2}}{2}

Espero uma "luz" rs

Grata desde já pela atenção!
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Re: Tronco de cone

Mensagempor fabiosousa » Ter Abr 01, 2008 23:52

Olá Ananda!

Vi uma "luz" aqui, vou comentar...

Antes, para simplificar as referências pelo tamanho, apenas mudei as letras do enunciado para maiúsculas:
Um cone circular reto de altura H e raio da base R é cortado por um plano paralelo à base. Calcular a altura do cone parcial assim determinado, de modo que a sua superfície lateral seja equivalente à superfície lateral do tronco de cone assim obtido.
Resposta: \frac{H\,\sqrt{2}}{2}


Considere uma seção meridiana do cone grande.
Nela, destaquei os triângulos abaixo:
triangulos_semelhantes.jpg
triangulos_semelhantes.jpg (20.91 KiB) Exibido 12814 vezes


Note que eles são semelhantes pelo caso AA ângulo-ângulo (ângulo reto correspondente e ângulo comum no topo).
Daqui, temos que:

\frac{r}{R} = \frac{g}{G} = \frac{h}{H}

Vamos conversando...
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Re: Tronco de cone

Mensagempor Ananda » Qua Abr 02, 2008 09:27

Bom dia!
Tinha enxergado isso depois rs
Vamos ver o que consigo hoje =D

Até mais!
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Re: Tronco de cone

Mensagempor Ananda » Qua Abr 02, 2008 10:11

Consegui! =D

Como a área lateral do cone obtido e a do tronco são iguais, a área lateral do cone obtido deve ser a metade da área do cone original.

Com isso:

\Pi.R.G=2.\Pi.r.g

Usando \frac{r}{R}=\frac{g}{G}=\frac{h}{H},

isolando G e R, depois substituindo na expressão inicial:

\frac{H.r}{h}.\frac{g.H}{h}=2.r.g

\frac{H^2}{h^2}=2

h=\frac{H\,\sqrt[]{2}}{2}

Grata, Fábio!

Um ótimo dia para ti!
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Re: Tronco de cone

Mensagempor fabiosousa » Qua Abr 02, 2008 12:56

Olá Ananda, bom dia!
Ótimo!

Apenas para expandir o conteúdo, vou comentar uma alternativa para esta sua prática e correta conclusão:

Como a área lateral do cone obtido e a do tronco são iguais, a área lateral do cone obtido deve ser a metade da área do cone original.

Com isso:
\pi.R.G=2.\pi.r.g



Primeiro, vamos mostrar como obter a área lateral do cone pequeno A_c.

Considere o cone aberto e planificado, conforme a figura:
cone_area_lateral.jpg
cone_area_lateral.jpg (31.45 KiB) Exibido 12752 vezes


Calcular a área lateral do cone pequeno é equivalente a calcular a área do setor circular A_c.
E 2\pi r é a medida do arco determinado pelo círculo da base de raio r.
E 2\pi R é a medida do arco determinado pelo círculo da base de raio R.

Fazendo uma regra de três relacionando área com arco:
\left\{
\begin{matrix}
\pi g^2 & \;\;\; & 2\pi g \\
A_c & \;\;\; & 2\pi r
\end{matrix}
\right.

A_c = \frac{\pi g^2 \cdot 2\pi r}{2\pi g} = \pi rg


A área do tronco A_t obtemos por diferença:

Sendo A_C a área do cone grande, a área que procuramos é

A_t = A_C - A_c

Para A_C fazemos um processo análogo ao anterior e obtemos

A_C = \pi RG

Então

A_t = \pi RG - \pi rg


Conforme o enunciado, queremos que A_c = A_t, logo

\pi rg = \pi RG - \pi rg

2\pi rg = \pi RG (chegamos àquela conclusão)

2rg = RG

2\frac{rg}{RG} = 1 (achei mais imediato utilizar aqui a conseqüência dos triângulos semelhantes)

2\frac{hh}{HH} = 1

2\frac{h^2}{H^2} = 1

2h^2 = H^2

h = \frac{H}{\sqrt{2}}

h = \frac{H\sqrt{2}}{2}


Entendendo este processo, não precisamos "alocar memória" para a "fórmula" da área lateral de um cone, pois podemos obtê-la rapidamente.

Até mais!
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Re: Tronco de cone

Mensagempor Ananda » Qua Abr 02, 2008 13:48

Hm, entendi!
Mas é sempre bom saber da onde vem as fórmulas do que ficar decorando rs

Grata!
Ananda
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Assunto: Princípio da Indução Finita
Autor: Fontelles - Dom Jan 17, 2010 14:42

Não sei onde este tópico se encaixaria. Então me desculpem.
Eu não entendi essa passagem, alguém pode me explicar?
2n \geq n+1 ,\forall n \in\aleph*
O livro explica da seguinte forma.
1°) P(1) é verdadeira, pois 2.1 \geq 1+1
2°) Admitamos que P(k), k \in \aleph*, seja verdadeira:
2k \geq k+1 (hipótese da indução)
e provemos que 2(k+1) \geq (K+1)+1
Temos: (Nessa parte)
2(k+1) = 2k+2 \geq (k+1)+2 > (k+1)+1


Assunto: Princípio da Indução Finita
Autor: MarceloFantini - Seg Jan 18, 2010 01:55

Boa noite Fontelles.

Não sei se você está familiarizado com o Princípio da Indução Finita, portanto vou tentar explicar aqui.

Ele dá uma equação, no caso:

2n \geq n+1, \forall n \in \aleph^{*}

E pergunta: ela vale para todo n? Como proceder: no primeiro passo, vemos se existe pelo menos um caso na qual ela é verdadeira:

2*1 \geq 1+1

Portanto, existe pelo menos um caso para o qual ela é verdadeira. Agora, supomos que k seja verdadeiro, e pretendemos provar que também é verdadeiro para k+1.

\mbox{Suponhamos que P(k), }k \in \aleph^{*},\mbox{ seja verdadeiro:}
2k \geq k+1

\mbox{Vamos provar que:}
2(k+1) \geq (k+1)+1

Daí pra frente, ele usou o primeiro membro para chegar em uma conclusão que validava a tese. Lembre-se: nunca saia da tese.

Espero ter ajudado.

Um abraço.


Assunto: Princípio da Indução Finita
Autor: Fontelles - Seg Jan 18, 2010 02:28

Mas, Fantini, ainda fiquei em dúvida na passagem que o autor fez (deixei uma msg entre o parêntese).
Obrigado pela ajuda, mesmo assim.
Abraço!


Assunto: Princípio da Indução Finita
Autor: Fontelles - Qui Jan 21, 2010 11:32

Galera, ajuda aí!
Por falar nisso, alguém conhece algum bom material sobre o assunto. O livro do Iezzi, Matemática Elementar vol. 1 não está tão bom.


Assunto: Princípio da Indução Finita
Autor: MarceloFantini - Qui Jan 21, 2010 12:25

Boa tarde Fontelles!

Ainda não estou certo de qual é a sua dúvida, mas tentarei novamente.

O que temos que provar é isso: 2(k+1) \geq (k+1)+1, certo? O autor começou do primeiro membro:

2(k+1)= 2k+2

Isso é verdadeiro, certo? Ele apenas aplicou a distributiva. Depois, partiu para uma desigualdade:

2k+2 \geq (k+1)+2

Que é outra verdade. Agora, com certeza:

(k+1)+2 > (k+1)+1

Agora, como 2(k+1) é \geq a (k+1)+2, e este por sua vez é sempre > que (k+1)+1, logo:

2(k+1) \geq (k+1)+1 \quad \mbox{(c.q.d)}

Inclusive, nunca é igual, sempre maior.

Espero (dessa vez) ter ajudado.

Um abraço.


Assunto: Princípio da Indução Finita
Autor: Caeros - Dom Out 31, 2010 10:39

Por curiosidade estava estudando indução finita e ao analisar a questão realmente utilizar a desigualdade apresentada foi uma grande sacada para este problema, só queria tirar uma dúvida sobre a sigla (c.q.d), o que significa mesmo?


Assunto: Princípio da Indução Finita
Autor: andrefahl - Dom Out 31, 2010 11:37

c.q.d. = como queriamos demonstrar =)


Assunto: Princípio da Indução Finita
Autor: Abelardo - Qui Mai 05, 2011 17:33

Fontelles, um bom livro para quem ainda está ''pegando'' o assunto é:'' Manual de Indução Matemática - Luís Lopes''. É baratinho e encontras na net com facilidade. Procura também no site da OBM, vais encontrar com facilidade material sobre PIF... em alguns sites que preparam alunos para colégios militares em geral também tem excelentes materiais.


Assunto: Princípio da Indução Finita
Autor: MarceloFantini - Qui Mai 05, 2011 20:05

Abelardo, faz 1 ano que o Fontelles não visita o site, da próxima vez verifique as datas.


Assunto: Princípio da Indução Finita
Autor: Vennom - Qui Abr 26, 2012 23:04

MarceloFantini escreveu:Abelardo, faz 1 ano que o Fontelles não visita o site, da próxima vez verifique as datas.

Rpz, faz um ano que o fulano não visita o site, mas ler esse comentário dele enquanto respondia a outro tópico me ajudou. hAUEhUAEhUAEH obrigado, Marcelo. Sua explicação de indução finita me sanou uma dúvida sobre outra coisa. :-D