Aula 8 (Final)

Inscrição e Circunscrição

É hora de colocar um sólido dentro do outro! A regra de ouro é: desenhe a figura em 2D. O grande segredo não está em decorar fórmulas novas, mas sim em enxergar como o raio de um se relaciona com a aresta do outro.

1 A Esfera e o Cubo

Esfera INSCRITA no Cubo (Esfera Dentro)

2R = a

A esfera toca exatamente o centro de cada uma das 6 faces do cubo. O Diâmetro da Esfera ($2R$) é exatamente igual à Aresta do Cubo ($a$).

$$ R = \frac{a}{2} $$

Esfera CIRCUNSCRITA (Esfera Fora)

2R = D

A esfera engole o cubo! Todos os 8 vértices do cubo tocam a casca da esfera. Aqui, o Diâmetro da Esfera ($2R$) é igual à Diagonal do Cubo ($D$).

$$ 2R = a\sqrt{3} \quad \Rightarrow \quad R = \frac{a\sqrt{3}}{2} $$

2 Esfera e Cilindro Equilátero

Para que uma esfera caiba perfeitamente dentro de um cilindro (tocando as paredes laterais, a tampa e o fundo), o cilindro tem que ser equilátero (altura igual ao diâmetro).

R h=2R
Conclusões Diretas
  • O Raio do cilindro é igual ao Raio da esfera ($r_c = R_e$).
  • A Altura do cilindro é igual ao Diâmetro da esfera ($h = 2R_e$).
  • Volume do Cilindro é sempre $\frac{3}{2}$ do Volume da Esfera inscrita.

3 Cilindro e Cubo

Se você colocar um Cubo dentro de um Cilindro (Cubo inscrito no Cilindro), desenhe a vista de cima! Você verá um quadrado (base do cubo) inscrito num círculo (base do cilindro).

2r = a√2

O topo do cubo bate exatamente na borda do teto do cilindro. As laterais batem na casca.

  • A altura do cilindro é a própria aresta do cubo: $h = a$.
  • O Diâmetro da Base do Cilindro ($2r$) é igual à Diagonal da Face do Cubo ($a\sqrt{2}$).
$$ 2r = a\sqrt{2} \quad \Rightarrow \quad r = \frac{a\sqrt{2}}{2} $$
O Segredo Final: Nunca tente memorizar as dezenas de combinações (cone no cilindro, cubo na esfera, pirâmide no cone). Desenhe a vista frontal (2D) e a vista de cima (2D). A geometria plana resolve 100% dessas questões!

A Cartada Final da Geometria Espacial

Colocar sólidos uns dentro dos outros exige visão espacial apurada. Complete este último desafio para zerar o Módulo 07!

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Desafio de Fixação

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