Uma pequena fábrica de alimentos usa latas cilíndricas fechadas, todas com raio de 4 cm. Para uma nova linha…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
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
Uma pequena fábrica de alimentos usa latas cilíndricas fechadas, todas com raio de 4 cm. Para uma nova linha de produtos, a altura das latas será aumentada de 10 cm para 15 cm, sem alteração no raio. A equipe de produção precisa estimar quanto aumentará a área de metal necessária por lata. Use pi como símbolo exato. Qual consequência essa mudança de altura terá sobre a área superficial total de cada lata?
- A) A área superficial aumentará em 80 pi cm^2, pois a área lateral cresce usando o diâmetro de 8 cm como medida do raio.
- B) A área superficial aumentará em 40 pi cm^2, pois as duas bases mantêm a mesma área e a área lateral cresce em 2 pi vezes o raio vezes o aumento da altura.
- C) A área superficial aumentará em 20 pi cm^2, pois a área lateral cresce em pi vezes o raio vezes o aumento da altura.
- D) A área superficial aumentará em 120 pi cm^2, pois a área lateral da lata nova corresponde a 2 pi vezes o raio vezes sua altura final.
- E) A área superficial aumentará em 56 pi cm^2, pois a área lateral cresce e uma das bases também deve ser acrescentada à nova lata.
✅ Resposta correta: alternativa B
Resolução passo a passo
- A área total de uma lata cilíndrica fechada é a soma da área lateral com as áreas das duas bases: 2πrh + 2πr².
- Como o raio permanece em 4 cm, as bases não mudam de área. Só aumenta a área lateral, proporcional à altura.
- A altura aumenta 15 − 10 = 5 cm. Assim, o aumento da área lateral é 2π × 4 × 5 = 40π cm². Portanto, a alternativa B está correta.
- A está errada porque usa o diâmetro como se fosse o raio; C omite o fator 2 da área lateral; D calcula a área lateral final, não o aumento; E acrescenta indevidamente a área de uma base, que já existia.
💡 Dica: Compare as áreas antes e depois; as duas bases não mudam.
Alternativa por alternativa
Confunde o diâmetro de 8 cm com o raio e o usa no lugar do raio na fórmula da área lateral. Isso duplica indevidamente o aumento calculado.
As bases não mudam. O aumento da área lateral é 2 pi vezes 4 vezes (15 - 10), ou seja, 40 pi cm^2.
Considera πr vezes o aumento da altura, mas a área lateral usa a circunferência completa da base, 2πr. Por isso, obtém metade do aumento correto.
Por que engana: Somar a área de uma base ou calcular a área lateral final em vez da variação.
Calcula a área lateral correspondente à altura final de 15 cm, em vez de comparar a lata nova com a antiga. A pergunta pede apenas o aumento.
Supõe que uma base precisa ser acrescentada, embora as latas já sejam fechadas e tenham as mesmas bases antes e depois da mudança. As bases não contribuem para o aumento.
Raio-X da questão
Área total de cilindro fechado
fixacao
Área do círculo · Área lateral do cilindro
Área lateral do cilindro
Somar a área de uma base ou calcular a área lateral final em vez da variação.
Produção e uso de materiais
cotidiano
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