A figura ilustra o projeto visual para confecção de uma medalha comemorativa, com a forma de um cilindro circular reto, de diâmetro 6 cm e espessura 3 mm.

A figura ABCD tem a forma de um quadrado e é a base de um prisma que atravessa toda a medalha. A região da medalha externa a esse prisma será cunhada em ouro. Pretende-se cunhar 100 dessas medalhas.
Considere 3,1 como valor aproximado para π.
Qual é o volume de ouro, em centímetro cúbico, necessário para a confecção dessas medalhas?
- A
288
- B
297
gabarito - C
567
- D
990
- E
1 134
Resolução
Para resolver essa questão, precisamos calcular o volume de ouro necessário para cunhar 100 medalhas. A medalha tem a forma de um cilindro circular reto com um prisma quadrado removido do seu interior. Vamos calcular o volume do cilindro e subtrair o volume do prisma para encontrar o volume de ouro necessário para uma medalha, e depois multiplicar por 100 para obter o volume total para todas as medalhas.
Passo 1: Calcular o volume do cilindro
O volume \(V\) de um cilindro é dado pela fórmula:
\( V = \pi r^2 h \)
onde:
• \(r\) é o raio da base do cilindro,
• \(h\) é a altura do cilindro.
A medalha tem um diâmetro de 6 cm, então o raio \(r\) é metade disso:
\( r = \frac{6}{2} = 3 \text{ cm} \)
A espessura (altura) \(h\) da medalha é 3 mm, que é igual a 0,3 cm.
Substituindo esses valores na fórmula do volume do cilindro:
\( V_{\text{cilindro}} = 3\)
Passo 2: Calcular o volume do prisma quadrado
O prisma quadrado tem uma base quadrada \(ABCD\) que se inscreve no círculo da medalha. O lado do quadrado é a diagonal do círculo, que é igual ao diâmetro do círculo, 6 cm.
A diagonal \(d\) de um quadrado em termos do lado \(l\) é dada por:
\( d = l\sqrt{2} \)
Assim, temos:
\( 6 = l\sqrt{2} \implies l = \frac{6}{\sqrt{2}} = \frac{6\sqrt{2}}{2} = 3\sqrt{2} \text{ cm} \)
O volume \(V\) do prisma é dado por:
\( V_{\text{prisma}} = l^2 \times h \)
Substituindo os valores:
\( V_{\text{prisma}} = (3\sqrt{2})^2 \times 0\)
Passo 3: Calcular o volume de ouro para uma medalha
O volume de ouro necessário para uma medalha é a diferença entre o volume do cilindro e o volume do prisma:
\( V_{\text{ouro\)
Passo 4: Calcular o volume total de ouro para 100 medalhas
Multiplicamos o volume de ouro para uma medalha por 100:
\( V_{\text{ouro\)
Portanto, o volume de ouro necessário para a confecção de 100 medalhas é 297 cm³.