GEOMETRIA ESPACIAL
•POLIEDROS
PRISMAS – BLOCOS
RETANGULARES - CUBOS
PIRÂMIDES
•CORPOS REDONDOS
CILINDROS
CONES
ESFERAS
•TRONCOS
SÓLIDOS GEOMÉTRICOS
Ângulo poliédrico
Sejam n semi-retas de
mesma origem tais que nunca fiquem três
num mesmo semiplano. Essas semi-retas
determinam n ângulos em que o plano de
cada um deixa as outras semi-retas em
um mesmo semi-espaço. A figura formada
por esses ângulos é o ângulo poliédrico.
Poliedros
Chamamos de poliedro o sólido limitado por
quatro ou mais polígonos planos, pertencentes a
planos diferentes e que têm dois a dois somente
uma aresta em comum. Veja alguns exemplos:
• Os polígonos são as faces do poliedro; os lados
e os vértices dos polígonos são as arestas e os
vértices do poliedro.
Poliedros convexos e côncavos
Observando os poliedros acima, podemos
notar que, considerando qualquer uma de
suas faces, os poliedros encontram-se
inteiramente no mesmo semi-espaço que
essa face determina. Assim, esses poliedros
são denominados convexos.
Isso não acontece no poliedro abaixo, pois
em relação a duas de suas faces, ele não
está contido apenas em um semi-espaço.
Portanto, ele é denominado côncavo.
Classificação
Os poliedros convexos possuem nomes
especiais de acordo com o número de faces,
como por exemplo:
tetraedro: quatro faces
pentaedro: cinco faces
hexaedro: seis faces
heptaedro: sete faces
octaedro: oito faces
icosaedro: vinte faces
Poliedros regulares
• Um poliedro convexo é chamado de regular se
suas faces são polígonos regulares
• Existem cinco poliedros regulares
• Tetraedro Hexaedro
Poliedros regulares
Octaedro Dodecaedro Icosaedro
Relação de Euler
Em todo poliedro convexo é válida a relação
seguinte:
V - A + F = 2
em que V é o número de vértices, A é o
número de arestas e F, o número de faces.
V=8 A=12 F=6 V = 12 A = 18 F = 8 12 - 18 + 8 = 2
8 - 12 + 6 = 2
prismas
• Elementos do prisma
Dado o prisma a seguir, consideramos os seguintes elementos:
prismas
• Classificação
• reto: quando as arestas laterais são perpendiculares aos
planos das bases;
• oblíquo: quando as arestas laterais são oblíquas aos
planos das bases.
prismas
• Chamamos de prisma regular todo prisma
reto cujas bases são polígonos regulares:
Observação: As faces de um prisma regular são retângulos
congruentes.
prismas
• Secção: Um plano que intercepte todas as arestas de um prisma
determina nele uma região chamada secção do prisma.
Secção transversal é uma região determinada pela intersecção do
prisma com um plano paralelo aos planos das bases ( figura 1).
Todas as secções transversais são congruentes ( figura 2).
Prismas - áreas
• Áreas Num prisma, distinguimos dois
tipos de superfície:as faces e as bases.
Prismas - áreas
Paralelepípedo ou bloco
retangular
• Todo prisma cujas bases são paralelogramos recebe o
nome de paralelepípedo.Assim, podemos ter:
• Oblíquo Reto
Paralelepípedo retângulo
• Seja o paralelepípedo retângulo de dimensões a, b e c
da figura:
Temos quatro
arestas de medida
a, quatro arestas
de medida b e
quatro arestas de
medida c; as
arestas indicadas
pela mesma letra
são paralelas.
Diagonais da base e do
paralelepípedo
• db = diagonal da base
• dp = diagonal do paralelepípedo
Diagonais da base e do
paralelepípedo
• Na base ABFE, temos:
•
Diagonal do paralelepípedo
• No triângulo AFD, temos:
Áreas no paralelepípedo
• Área lateral : Sendo AL a área lateral de
um paralelepípedo retângulo, temos:
• AL= ac + bc + ac + bc = 2ac + 2bc =AL = 2(ac + bc)
Área total do paralelepípedo
• Área total : Planificando o paralelepípedo,
verificamos que a área total é a soma das áreas
de cada par de faces opostas.
AT= 2( ab + ac + bc)
Volume do paralelepípedo
• Então, o volume de um paralelepípedo
retângulo de dimensões a, b e c é dado por:
• V = a.b.c
Cubo ou Hexaedro
• Um paralelepípedo retângulo com todas as
arestas congruentes ( a= b = c)
dc=diagonal do cubo
db = diagonal da base
Cubo ou Hexaedro
• Na base ABCD, temos:
Cubo ou Hexaedro
• No triângulo ACE, temos:
Cubo – área lateral
• A área lateral AL é dada pela área dos
quadrados de lado a:
AL=4a2
Cubo – área total
• A área total AT é dada pela área dos seis
quadrados de lado a:
AT=6a2
Volume do cubo
• De forma semelhante ao paralelepípedo
retângulo, o volume de um cubo de aresta
a é dado por:
V= a . a . a = a3
Generalização do volume de um
prisma
• Vamos usar o Princípio de Cavalieri
(matemático italiano, 1598 - 1697), que
generaliza o conceito de volume para sólidos
diversos.
Princípio de Cavalieri
• Este principio diz que se sólidos têm mesmas áreas de
secções transversais então os seus volumes são
iguais.
Volume de um Prisma
• Vprisma = AB . h , onde AB = área da base e
H = ALTURA
pirâmides
• Dados um polígono convexo R, contido em um
plano , e um ponto V ( vértice) fora de ,
chamamos de pirâmide o conjunto de todos os
segmentos .
pirâmides
• Elementos da pirâmide
Dada a pirâmide a seguir, temos os seguintes elementos:
base: o polígono convexo R
arestas da base: os lados do
polígono
arestas laterais: os segmentos
faces laterais: os triângulos VAB,
VBC, VCD, VDE, VEA
altura: distância h do ponto V ao
plano
Pirâmides
Classificação
• Toda pirâmide reta, cujo polígono da base é regular,
recebe o nome de pirâmide regular
Pirâmides
Toda pirâmide triangular recebe o nome do tetraedro.
Quando o tetraedro possui como faces triângulos
eqüiláteros, ele é denominado regular ( todas as faces e
todas as arestas são congruentes).
Pirâmides
• Secção paralela à base de uma pirâmide
Pirâmides
• Relações entre os elementos de uma pirâmide
regular
• Vamos considerar uma pirâmide regular hexagonal, de aresta
lateral l e aresta da base a
Pirâmides
• A base da pirâmide é um polígono regular
inscritível em um círculo de raio OB = R.
Pirâmides
• A face lateral da pirâmide é um triângulo
isósceles.
Pirâmides
• Os triângulos VOB e VOM são retângulos.
Pirâmides - áreas
• Numa pirâmide, temos as seguintes áreas:
• a) área lateral ( AL): reunião das áreas das faces laterais
• b) área da base ( AB): área do polígono convexo ( base
da pirâmide)
• c) área total (AT): união da área lateral com a área da
base
• AT = AL +AB
• Para uma pirâmide regular, temos:
Pirâmides
Pirâmides
• O princípio de Cavalieri assegura que um
cone e uma pirâmide equivalentes
possuem volumes iguais:
Pirâmides
CORPOS REDONDOS
CORPOS REDONDOS
• Os Corpos Redondos estão
classificados principalmente em:
• CILINDROS
• CONES
• ESFERAS
CILINDROS
• Na figura abaixo,
temos dois
planos paralelos
e distintos, α e β ,
um círculo R
contido em α e
uma reta r que
intercepta α e β ,
mas não R:
CILINDROS
• Para cada ponto
C da região R,
vamos considerar
o segmento CC´ ,
paralelo à reta r
(C´ Є β) :
CILINDROS
• Chamamos de
cilindro, ou
cilindro circular,
o conjunto de
todos os
segmentos CC´
congruentes e
paralelos a r.
Classificação do Cilindro
• circular oblíquo: quando as geratrizes são oblíquas
às bases;
• circular reto: quando as geratrizes são
perpendiculares às bases
Secção do Cilindro
• Secção transversal
é a região
determinada pela
intersecção do
cilindro com um
plano paralelo às
bases. Todas as
secções
transversais são
congruentes.
Secção do Cilindro
• Secção meridiana é a região determinada
pela intersecção do cilindro com um plano
que contém o eixo.
Área do Cilindro
• Podemos observar a área lateral de um
cilindro fazendo a sua planificação
Área do Cilindro
Volume
• V = Abase x h
h = altura
• Abase = π . r2
CONES
• Elementos
• altura: distância do
vértice ao plano
• geratriz (g): segmento
com uma extremidade
no vértice e outra num
ponto da circunferência
• raio da base: raio R do
círculo
CONES
• Cone reto
Todo cone cujo eixo de
rotação é perpendicular
à base é chamado cone
reto, também
denominado cone de
revolução. Ele pode ser
gerado pela rotação
completa de um
triângulo retângulo em
torno de um de seus
catetos.
CONES
• Da figura, e pelo
Teorema de
Pitágoras, temos a
seguinte relação:
• g2= h2 + R2
Secção meridiana
• A secção
determinada, num
cone de
revolução, por
um plano que
contém o eixo de
rotação é
chamada secção
meridiana.
Secção meridiana
• Se o triângulo AVB
for equilátero, o
cone também será
equilátero:
• g = 2.R
• h = R.√3
Áreas
• área total (AT):soma da área lateral com a área da base
•
Volume do CONE
ESFERAS
ESFERAS
• Chamamos de
esfera de centro O
e raio R o conjunto
de pontos do
espaço cuja
distância ao centro
é menor ou igual
ao raio R.
Volume da ESFERA
• O volume da esfera de raio R é dado por:
Superfície da ESFERA
• A área da superfície esférica é dada por:
Zona Esférica
• A área da zona esférica é dada por:
Calota Esférica
• A área da calota esférica é dada por:
CUNHA ESFÉRICA
• Parte da esfera que se obtém ao girar um
semicírculo em torno de seu eixo de um
ângulo
CUNHA ESFÉRICA

Geometria espacial BY GLEDSON

  • 1.
    GEOMETRIA ESPACIAL •POLIEDROS PRISMAS –BLOCOS RETANGULARES - CUBOS PIRÂMIDES •CORPOS REDONDOS CILINDROS CONES ESFERAS •TRONCOS
  • 2.
  • 3.
    Ângulo poliédrico Sejam nsemi-retas de mesma origem tais que nunca fiquem três num mesmo semiplano. Essas semi-retas determinam n ângulos em que o plano de cada um deixa as outras semi-retas em um mesmo semi-espaço. A figura formada por esses ângulos é o ângulo poliédrico.
  • 4.
    Poliedros Chamamos de poliedroo sólido limitado por quatro ou mais polígonos planos, pertencentes a planos diferentes e que têm dois a dois somente uma aresta em comum. Veja alguns exemplos: • Os polígonos são as faces do poliedro; os lados e os vértices dos polígonos são as arestas e os vértices do poliedro.
  • 5.
    Poliedros convexos ecôncavos Observando os poliedros acima, podemos notar que, considerando qualquer uma de suas faces, os poliedros encontram-se inteiramente no mesmo semi-espaço que essa face determina. Assim, esses poliedros são denominados convexos.
  • 6.
    Isso não aconteceno poliedro abaixo, pois em relação a duas de suas faces, ele não está contido apenas em um semi-espaço. Portanto, ele é denominado côncavo.
  • 7.
    Classificação Os poliedros convexospossuem nomes especiais de acordo com o número de faces, como por exemplo: tetraedro: quatro faces pentaedro: cinco faces hexaedro: seis faces heptaedro: sete faces octaedro: oito faces icosaedro: vinte faces
  • 8.
    Poliedros regulares • Umpoliedro convexo é chamado de regular se suas faces são polígonos regulares • Existem cinco poliedros regulares • Tetraedro Hexaedro
  • 9.
  • 10.
    Relação de Euler Emtodo poliedro convexo é válida a relação seguinte: V - A + F = 2 em que V é o número de vértices, A é o número de arestas e F, o número de faces. V=8 A=12 F=6 V = 12 A = 18 F = 8 12 - 18 + 8 = 2 8 - 12 + 6 = 2
  • 11.
    prismas • Elementos doprisma Dado o prisma a seguir, consideramos os seguintes elementos:
  • 12.
    prismas • Classificação • reto:quando as arestas laterais são perpendiculares aos planos das bases; • oblíquo: quando as arestas laterais são oblíquas aos planos das bases.
  • 13.
    prismas • Chamamos deprisma regular todo prisma reto cujas bases são polígonos regulares: Observação: As faces de um prisma regular são retângulos congruentes.
  • 14.
    prismas • Secção: Umplano que intercepte todas as arestas de um prisma determina nele uma região chamada secção do prisma. Secção transversal é uma região determinada pela intersecção do prisma com um plano paralelo aos planos das bases ( figura 1). Todas as secções transversais são congruentes ( figura 2).
  • 15.
    Prismas - áreas •Áreas Num prisma, distinguimos dois tipos de superfície:as faces e as bases.
  • 16.
  • 17.
    Paralelepípedo ou bloco retangular •Todo prisma cujas bases são paralelogramos recebe o nome de paralelepípedo.Assim, podemos ter: • Oblíquo Reto
  • 18.
    Paralelepípedo retângulo • Sejao paralelepípedo retângulo de dimensões a, b e c da figura: Temos quatro arestas de medida a, quatro arestas de medida b e quatro arestas de medida c; as arestas indicadas pela mesma letra são paralelas.
  • 19.
    Diagonais da basee do paralelepípedo • db = diagonal da base • dp = diagonal do paralelepípedo
  • 20.
    Diagonais da basee do paralelepípedo • Na base ABFE, temos: •
  • 21.
    Diagonal do paralelepípedo •No triângulo AFD, temos:
  • 22.
    Áreas no paralelepípedo •Área lateral : Sendo AL a área lateral de um paralelepípedo retângulo, temos: • AL= ac + bc + ac + bc = 2ac + 2bc =AL = 2(ac + bc)
  • 23.
    Área total doparalelepípedo • Área total : Planificando o paralelepípedo, verificamos que a área total é a soma das áreas de cada par de faces opostas. AT= 2( ab + ac + bc)
  • 24.
    Volume do paralelepípedo •Então, o volume de um paralelepípedo retângulo de dimensões a, b e c é dado por: • V = a.b.c
  • 25.
    Cubo ou Hexaedro •Um paralelepípedo retângulo com todas as arestas congruentes ( a= b = c) dc=diagonal do cubo db = diagonal da base
  • 26.
    Cubo ou Hexaedro •Na base ABCD, temos:
  • 27.
    Cubo ou Hexaedro •No triângulo ACE, temos:
  • 28.
    Cubo – árealateral • A área lateral AL é dada pela área dos quadrados de lado a: AL=4a2
  • 29.
    Cubo – áreatotal • A área total AT é dada pela área dos seis quadrados de lado a: AT=6a2
  • 30.
    Volume do cubo •De forma semelhante ao paralelepípedo retângulo, o volume de um cubo de aresta a é dado por: V= a . a . a = a3
  • 31.
    Generalização do volumede um prisma • Vamos usar o Princípio de Cavalieri (matemático italiano, 1598 - 1697), que generaliza o conceito de volume para sólidos diversos.
  • 32.
    Princípio de Cavalieri •Este principio diz que se sólidos têm mesmas áreas de secções transversais então os seus volumes são iguais.
  • 33.
    Volume de umPrisma • Vprisma = AB . h , onde AB = área da base e H = ALTURA
  • 34.
    pirâmides • Dados umpolígono convexo R, contido em um plano , e um ponto V ( vértice) fora de , chamamos de pirâmide o conjunto de todos os segmentos .
  • 35.
    pirâmides • Elementos dapirâmide Dada a pirâmide a seguir, temos os seguintes elementos: base: o polígono convexo R arestas da base: os lados do polígono arestas laterais: os segmentos faces laterais: os triângulos VAB, VBC, VCD, VDE, VEA altura: distância h do ponto V ao plano
  • 36.
    Pirâmides Classificação • Toda pirâmidereta, cujo polígono da base é regular, recebe o nome de pirâmide regular
  • 37.
    Pirâmides Toda pirâmide triangularrecebe o nome do tetraedro. Quando o tetraedro possui como faces triângulos eqüiláteros, ele é denominado regular ( todas as faces e todas as arestas são congruentes).
  • 38.
    Pirâmides • Secção paralelaà base de uma pirâmide
  • 39.
    Pirâmides • Relações entreos elementos de uma pirâmide regular • Vamos considerar uma pirâmide regular hexagonal, de aresta lateral l e aresta da base a
  • 40.
    Pirâmides • A baseda pirâmide é um polígono regular inscritível em um círculo de raio OB = R.
  • 41.
    Pirâmides • A facelateral da pirâmide é um triângulo isósceles.
  • 42.
    Pirâmides • Os triângulosVOB e VOM são retângulos.
  • 43.
    Pirâmides - áreas •Numa pirâmide, temos as seguintes áreas: • a) área lateral ( AL): reunião das áreas das faces laterais • b) área da base ( AB): área do polígono convexo ( base da pirâmide) • c) área total (AT): união da área lateral com a área da base • AT = AL +AB • Para uma pirâmide regular, temos:
  • 44.
  • 45.
    Pirâmides • O princípiode Cavalieri assegura que um cone e uma pirâmide equivalentes possuem volumes iguais:
  • 46.
  • 47.
  • 48.
    CORPOS REDONDOS • OsCorpos Redondos estão classificados principalmente em: • CILINDROS • CONES • ESFERAS
  • 49.
    CILINDROS • Na figuraabaixo, temos dois planos paralelos e distintos, α e β , um círculo R contido em α e uma reta r que intercepta α e β , mas não R:
  • 50.
    CILINDROS • Para cadaponto C da região R, vamos considerar o segmento CC´ , paralelo à reta r (C´ Є β) :
  • 51.
    CILINDROS • Chamamos de cilindro,ou cilindro circular, o conjunto de todos os segmentos CC´ congruentes e paralelos a r.
  • 52.
    Classificação do Cilindro •circular oblíquo: quando as geratrizes são oblíquas às bases; • circular reto: quando as geratrizes são perpendiculares às bases
  • 53.
    Secção do Cilindro •Secção transversal é a região determinada pela intersecção do cilindro com um plano paralelo às bases. Todas as secções transversais são congruentes.
  • 54.
    Secção do Cilindro •Secção meridiana é a região determinada pela intersecção do cilindro com um plano que contém o eixo.
  • 55.
    Área do Cilindro •Podemos observar a área lateral de um cilindro fazendo a sua planificação
  • 56.
  • 57.
    Volume • V =Abase x h h = altura • Abase = π . r2
  • 58.
    CONES • Elementos • altura:distância do vértice ao plano • geratriz (g): segmento com uma extremidade no vértice e outra num ponto da circunferência • raio da base: raio R do círculo
  • 59.
    CONES • Cone reto Todocone cujo eixo de rotação é perpendicular à base é chamado cone reto, também denominado cone de revolução. Ele pode ser gerado pela rotação completa de um triângulo retângulo em torno de um de seus catetos.
  • 60.
    CONES • Da figura,e pelo Teorema de Pitágoras, temos a seguinte relação: • g2= h2 + R2
  • 61.
    Secção meridiana • Asecção determinada, num cone de revolução, por um plano que contém o eixo de rotação é chamada secção meridiana.
  • 62.
    Secção meridiana • Seo triângulo AVB for equilátero, o cone também será equilátero: • g = 2.R • h = R.√3
  • 63.
    Áreas • área total(AT):soma da área lateral com a área da base •
  • 64.
  • 65.
  • 66.
    ESFERAS • Chamamos de esferade centro O e raio R o conjunto de pontos do espaço cuja distância ao centro é menor ou igual ao raio R.
  • 67.
    Volume da ESFERA •O volume da esfera de raio R é dado por:
  • 68.
    Superfície da ESFERA •A área da superfície esférica é dada por:
  • 69.
    Zona Esférica • Aárea da zona esférica é dada por:
  • 70.
    Calota Esférica • Aárea da calota esférica é dada por:
  • 71.
    CUNHA ESFÉRICA • Parteda esfera que se obtém ao girar um semicírculo em torno de seu eixo de um ângulo
  • 72.