Qual das seguintes figuras possui a maior área total de superfície?
(A) -
cubo com aresta de 5 cm
(B) -
cilindro com raio da base de 5 cm e altura de 10 cm
(C) -
esfera com raio de 5 cm
(D) -
cone com raio da base de 5 cm e geratriz de 13 cm
(E) -
pirâmide quadrada com aresta da base de 5 cm e altura de 10 cm
Explicação
A área total de superfície de uma esfera é dada por:
a = 4πr²
onde r é o raio da esfera.
substituindo r = 5 cm, obtemos:
a = 4π(5 cm)² = 100π cm² ≈ 314 cm²
todas as outras figuras têm uma área total de superfície menor do que a esfera.
Análise das alternativas
- (a): cubo com aresta de 5 cm: a = 6(5 cm)² = 150 cm²
- (b): cilindro com raio da base de 5 cm e altura de 10 cm: a = 2πrh + 2πr² = 2π(5 cm)(10 cm) + 2π(5 cm)² = 100π cm² + 50π cm² = 150π cm² ≈ 471 cm²
- (d): cone com raio da base de 5 cm e geratriz de 13 cm: a = πr² + πrl = π(5 cm)² + π(5 cm)(13 cm) = 25π cm² + 65π cm² = 90π cm² ≈ 283 cm²
- (e): pirâmide quadrada com aresta da base de 5 cm e altura de 10 cm: a = b + 4(1/2)bh = 5 cm² + 4(1/2)(5 cm)(10 cm) = 5 cm² + 100 cm² = 105 cm²
Conclusão
A esfera possui a maior área total de superfície entre todas as figuras apresentadas devido à sua forma arredondada, que minimiza a área de superfície para um determinado volume.