Tronco de Cone

Definição
[justify]Assim como vimos com a pirâmide, o tronco de um cone é o sólido formado pela parte inferior do cone ao realizarmos uma secção em qualquer altura paralela à base. Quando cortamos o cone em uma altura qualquer, ele é dividido em dois sólidos geométricos, um cone menor do que o anterior e o tronco de um cone. O tronco do cone possui fórmulas específicas para que seja possível calcular a área total e o volume desse sólido geométrico.[/justify]
Elementos do tronco de cone
[size=100][justify]O tronco de um cone é um caso especial de corpos redondos. Ele recebe esse nome porque, em um cone, quando realizamos uma secção paralela à base, ele é dividido em duas partes. A parte que está embaixo é o tronco do cone.[/justify][/size]
Dado o tronco de um cone, existem elementos importantes nesse sólido, que recebem nomes específicos.[br]
[math]R[/math]→ raio da base maior[br] [math]h[/math] → altura do cone[br] [math]r[/math] → raio da base menor[br] [math]g[/math] → geratriz do tronco de cone[justify][/justify]Podemos perceber que o tronco do cone é composto por duas faces no formato de círculo, as quais são conhecidas como bases. Além disso, uma delas possui sempre raio menor que o da outra. Assim, r < R e, consequentemente, há uma base maior e uma base menor.
Geratriz do tronco de cone
[justify][br]Dado um tronco de cone, é possível calcular o valor da geratriz desse sólido utilizando o teorema de Pitágoras, quando conhecemos os raios da base maior e menor, além da altura.[/justify][math]g^2=h^2+(R-r)^2[/math]
[b]Exemplo: [/b][br][br][size=100]Encontre a geratriz de um tronco de cone que possui altura igual a 8 cm, raio da base maior igual a 10 cm e raio da base menor igual a 4 cm. Para[/size][size=100] encontrar a geratriz do tronco do cone, temos que:[br][br][/size][math]h=8[/math][br][math]R=10[/math][br][math]r=4[/math][br][size=100][br]Substituindo na fórmula: [/size][math]g^2=h^2+(R-r)^2[/math][math]\Longrightarrow[/math][math]g^2=8^2+(10-4)^2[/math][math]\Longrightarrow[/math][math]g^2=64+6^2[/math]=[math]g^2=64+36[/math][br][math]g^2=100[/math][math]\Longrightarrow[/math][math]g=\sqrt{1}00[/math][br][br][math]g=10cm[/math]
Volume do tronco de cone
[br]Para calcular o volume do tronco do cone, utilizamos a fórmula:[br][br][math]V=\frac{\pi.h}{3}.\left(R^2+Rr+r^2\right)[/math][br][br][justify]Conhecendo os valores da altura, do raio da base maior e do raio da base menor, é possível calcular o volume do tronco de um cone.[/justify][b][size=100][br]Exemplo:[br][/size][/b][br]Encontre o volume de um tronco de cone que possui altura igual a 6 cm, raio da base maior igual a 8 cm e raio da base menor igual a 4 cm. Use π = 3,1.[br][br][br][math]V=\frac{\pi.h}{3}.\left(R^2+Rr+r^2\right)[/math][br][br][br][math]V=\frac{3,1\times6}{3}\times\left(8^2+8\times4+4^2\right)[/math][br][br][br][math]V=3,1\times2\times\left(64+8\times4+16\right)[/math][br][br][br][math]V=6,2\times\left(64+32+16\right)[/math][br][br][br][math]V=6,2\times112\Longrightarrow V=694,4[/math] cm³
Planificação do tronco de um cone
[br][justify]A planificação de um sólido geométrico é a representação das suas faces de forma bidimensional. Veja a seguir a planificação do tronco de cone.[/justify]
Área total do tronco de cone
[justify]Conhecendo a planificação de um tronco de cone, é possível calcular o valor da área total desse sólido geométrico. Sabemos que ele é composto por duas bases no formato de um círculo e também pela sua área lateral. A área total do tronco de um cone é a soma das áreas dessas três regiões:[/justify][br][math]AT=A_B+A_b+A_l[/math][br][sub][/sub][br][math]A_T[/math][sub][/sub]→ área total[br][math]A_B[/math][sub] [/sub]→ área da base maior[br][math]A_b[/math][sub] [/sub]→ área da base menor[br][math]A_L[/math][sub][/sub] → área lateral[br][br]Note que as bases são círculos e que a área lateral parte de uma circunferência, então:[br][br][math]A_l=\pi.g.(R+r)[/math][br][math]A_B=\pi.R^2[/math][br][math]A_b=\pi.r^2[/math][br][br][b][br]Exemplo:[br][/b][br]Calcule a área total do tronco de cone que possui altura igual a 12 cm, raio da base maior, igual a 10 cm e raio da base menor igual a 5 cm. Use [math]\pi=3[/math].[br][b][br]Primeiro encontraremos a geratriz para calcular a área lateral:[/b][br][br][math]g^2=12^2+(10-5)^2[/math][br][math]g^2=12^2+5^2[/math][br][math]g^2=144+25[/math][br][math]g^2=169[/math][br][math]g=\sqrt{1}69[/math][br][math]g=13[/math][br][br][math]A_l=\pi.g.(R+r)[/math][br][math]A_l=3·13(10+5)[/math][br][math]A_l=39·15[/math][br][math]A_l=39·15[/math][br][math]A_l=585cm^2[/math][br][br][b]Agora calcularemos a área de cada uma das bases:[br][/b][br][math]A_B=\pi.R^2[/math][br][math]A_B=3·10^2[/math][br][math]A_B=3·100[/math][br][math]A_B=300cm^2[/math][br][math]A_b=\pi.r^2\Longrightarrow A_b=3·5^2\Longrightarrow A_b=3·25\Longrightarrow A_b=75cm^2[/math][sub][/sub][br][math]AT=A_B+A_b+A_l\Longrightarrow AT=300+75+585=960cm^2[/math]
Exercícios resolvidos
[justify]Questão 1 – (Enem 2013) Uma cozinheira, especialista em fazer bolos, utiliza uma forma no formato representado na figura:[/justify]
Nela se identifica a representação de duas figuras geométricas tridimensionais. Essas figuras são:[br]
[justify]2- Uma xícara de chá tem a forma de um tronco de cone reto, conforme a figura abaixo. Qual o volume máximo, aproximado, de líquido que ela pode conter?[/justify]
Marque a alternativa correta.
Lista de exercícios
Determine o volume de um tronco de cone com raio da base inferior de 4 cm, raio da base superior de 2 cm e altura de 6 cm.[br]
2-Calcule a área da superfície lateral de um tronco de cone com raio da base inferior de 7 cm, raio da base superior de 5 cm e geratriz de 10 cm.
3-Encontre o raio da base superior de um tronco de cone com volume de 105π cm³, raio da base inferior de 6 cm e altura de 5 cm:
[justify]4-Um tronco de cone tem raio da base inferior de 10 cm, raio da base superior de 4 cm e altura de 8 cm. Calcule sua área total (incluindo as bases).[/justify]
[justify]5-Um tronco de cone é formado pela retirada de um cone menor de um cone maior. O cone maior tem raio da base de 8 cm e altura de 12 cm, enquanto o cone menor tem raio da base de 4 cm e altura de 6 cm. Calcule o volume do tronco de cone resultante[/justify]
[justify]6-Se um tronco de cone tem área da superfície lateral de 260π cm², raio da base inferior de 4 cm e raio da base superior igual a 6 cm, encontre a altura do tronco de cone.[/justify]
7-Uma vela foi moldada na forma de um tronco de cone, com altura de 12 cm, raio da base menor de 2 cm e raio da base maior de 6 cm. Sabendo que essa vela derrete a uma razão de 2[i] [/i][i]cm[/i][sup][i]3[/i][/sup] por minuto, determine o tempo para ela estar completamente derretida. (Adote π=3[i])[/i]
Cerrar

Información: Tronco de Cone