Em uma aula de Biologia, estudantes construíram uma esfera de vidro para representar uma estrutura celular…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Questão
Em uma aula de Biologia, estudantes construíram uma esfera de vidro para representar uma estrutura celular esférica e discutir a relação entre sua superfície e as trocas de substâncias com o ambiente. O raio externo dessa esfera mede 0,3 m. Para estimar a área disponível para essas trocas, considere a superfície externa da esfera e use p = 3,14. Com base no modelo descrito, qual é a área da superfície externa da esfera de vidro?
- A) 1,13 m²
- B) 0,57 m²
- C) 0,28 m²
- D) 0,11 m²
- E) 3,77 m²
✅ Resposta correta: alternativa A
Resolução passo a passo
- Identifique a fórmula da área da superfície de uma esfera, que é A = 4 x p x r^2, pois a superfície de uma esfera é igual a quatro vezes a área de um círculo de mesmo raio.
- Os dados do enunciado são r = 0,3 m e p = 3,14.
- Calcule o quadrado do raio: r^2 = 0,3 x 0,3 = 0,09 m^2.
- Calcule A = 4 x 3,14 x 0,09 = 12,56 x 0,09 = 1,1304, que arredondado é 1,13 m^2.
- Portanto, a alternativa correta é a A, que coincide com o gabarito oficial.
- A alternativa B (0,57 m^2) estaria errada porque corresponde a 2 x p x r^2, ou seja, a metade da superfície, como se fosse um hemisfério.
- A alternativa C (0,28 m^2) estaria errada porque corresponde a p x r^2, que é a área de um círculo, e não da superfície esférica.
- A alternativa D (0,11 m^2) estaria errada porque corresponde ao volume da esfera, (4/3) x p x r^3, que é uma grandeza em metros cúbicos e não em metros quadrados.
- A alternativa E (3,77 m^2) estaria errada porque corresponde a 4 x p x r, em que o raio não foi elevado ao quadrado, resultando em uma grandeza de comprimento e não de área.
💡 Dica: Calcule a área da superfície usando a fórmula A = 4 * π * r².
Alternativa por alternativa
A área da superfície de uma esfera é calculada por A = 4πr². Com r = 0,3 m e π = 3,14: A = 4 × 3,14 × (0,3)² = 4 × 3,14 × 0,09 = 1,1304 m². Arredondando para duas casas decimais, a área é 1,13 m².
O aluno provavelmente usou a fórmula 2 x p x r^2, esquecendo que a superfície da esfera é 4 x p x r^2, ou calculou apenas a metade da esfera como se fosse um hemisfério.
Por que engana: O aluno pode confundir a fórmula da área da superfície da esfera com a fórmula do volume, resultando em um valor incorreto.
O aluno provavelmente aplicou a fórmula da área do círculo, p x r^2, confundindo a superfície tridimensional da esfera com a área plana de um círculo.
O aluno provavelmente calculou o volume da esfera, (4/3) x p x r^3, em vez da área da superfície, confundindo grandezas de área e volume.
O aluno provavelmente multiplicou 4 x p pelo raio sem elevá-lo ao quadrado, obtendo uma grandeza linear, e não uma área.
Raio-X da questão
área da superfície da esfera
avaliacao
fórmula da área da esfera · cálculo de áreas
Revisar a fórmula da área da superfície da esfera.
O aluno pode confundir a fórmula da área da superfície da esfera com a fórmula do volume, resultando em um valor incorreto.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
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