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Matemática3ª sérieBNCC EM13MAT309Difícil⏱ medio

— Estamos quase concluindo o reservatório de água para o novo parque público — comentou a engenheira durante a…

Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva

Habilidade BNCC EM13MAT309

Resolver e elaborar problemas que envolvem o cálculo de áreas totais e de volumes de prismas, pirâmides e corpos redondos em situações reais (como o cálculo do gasto de material para revestimento ou pinturas de objetos cujos formatos sejam composições dos sólidos estudados), com ou sem apoio de tecnologias digitais.

Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).

Questão

— Estamos quase concluindo o reservatório de água para o novo parque público — comentou a engenheira durante a visita ao canteiro. O modelo apresenta um corpo cilíndrico de raio igual a 2 m e altura de 5 m, sobre o qual foi construída uma cúpula hemisférica com o mesmo raio. Essa forma composta visa garantir maior volume de armazenamento sem aumentar a área de base. Com base no texto, calcule o volume total do reservatório em metros cúbicos.

  1. A) 36pi m^3
  2. B) (38/3)pi m^3
  3. C) 20pi m^3
  4. D) (76/3)pi m^3
  5. E) (68/3)pi m^3

✅ Resposta correta: alternativa D

Resolução passo a passo

  1. Identifique as duas partes do reservatório: um cilindro de raio 2 m e altura 5 m, e uma cúpula hemisférica de mesmo raio, 2 m.
  2. Calcule o volume do cilindro pela fórmula pi x r^2 x h. Temos pi x 2^2 x 5 = pi x 4 x 5 = 20pi m^3.
  3. Calcule o volume do hemisfério, que é metade do volume da esfera: (2/3) x pi x r^3. Temos (2/3) x pi x 2^3 = (2/3) x pi x 8 = (16/3)pi m^3.
  4. Some as duas partes: 20pi + (16/3)pi. Escrevendo 20pi como (60/3)pi, o total é (60/3 + 16/3)pi = (76/3)pi m^3.
  5. Comparação com o gabarito oficial: o resultado (76/3)pi m^3 coincide com a alternativa D, que é o gabarito oficial. Portanto não há divergência.
  6. Por que as outras alternativas estão erradas: A (36pi) resulta de somar 20pi com 16pi, esquecendo o fator 1/3 do hemisfério; B (38/3)pi é menor que o volume do cilindro sozinho, então não corresponde à soma das partes; C (20pi) considera apenas o cilindro e ignora a cúpula; E (68/3)pi aparece se r^3 for calculado como 2^2 = 4 em vez de 2^3 = 8, o que dá (8/3)pi para o hemisfério.

💡 Dica: Calcule volumes do cilindro e da hemisfério e some-os.

Alternativa por alternativa

A Erradaerro: Procedimentala que mais engana

Calculou o volume da cúpula como 2pi r^3 = 16pi, esquecendo o fator 1/3 da fórmula do hemisfério, e somou esse valor aos 20pi do cilindro.

Por que engana: Confundir volume da cúpula hemisférica com volume de esfera inteira ou esquecer de somar os volumes.

B Erradaerro: Procedimental

Montou a soma das duas partes com algum erro de cálculo, chegando a um valor (38/3)pi menor que o volume do cilindro sozinho, o que é incompatível com a forma composta descrita.

C Erradaerro: Interpretação

Considerou apenas o volume do corpo cilíndrico e ignorou a cúpula hemisférica, que o enunciado diz que foi construída sobre o cilindro para aumentar o armazenamento.

D Correta

Volume total = volume do cilindro (20pi) + volume da hemisfera (16/3pi) = (60/3pi+16/3pi) = (76/3)pi m^3.

E Erradaerro: Procedimental

Calculou r^3 como 2^2 = 4 em vez de 2^3 = 8, obtendo (2/3)pi x 4 = (8/3)pi para a cúpula, e somou esse valor aos 20pi do cilindro.

Raio-X da questão

Dificuldade Difícil
Bloom Entender
Leitura medio
Discriminação medio
Peso pedagógico medio
Autonomia do enunciado completo
Cobertura da habilidade unica
🧪 Simulado🩺 Diagnóstico🧮 Exige cálculo🏠 Cotidiano🔗 Interdisciplinar⭐ Representativa✍️ situacional🧩 consolidacao
🎯 Conceito central

volume de sólidos compostos

📌 Objetivo

avaliacao

🧱 Pré-requisitos

volume do cilindro · volume da esfera

📚 Reveja

estude cálculo de volume de cilindro e esfera

⚠️ Erro mais comum

Confundir volume da cúpula hemisférica com volume de esfera inteira ou esquecer de somar os volumes.

🤝 Socioemocional

tomada_decisao

🏫 Contexto

cotidiano

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