Questõesde ENEM sobre Geometria Espacial
Uma empresa especializou-se no aluguel de
contêineres que são utilizados como unidades comerciais
móveis. O modelo padrão alugado pela empresa tem
altura de 2,4 m e as outras duas dimensões (largura e
comprimento), 3,0 m e 7,0 m, respectivamente.

Um cliente solicitou um contêiner com altura padrão,
porém, com largura 40% maior e comprimento 20%
menor que as correspondentes medidas do modelo
padrão. Para atender às necessidades de mercado, a
empresa também disponibiliza um estoque de outros
modelos de contêineres, conforme o quadro.

Dos modelos disponíveis, qual atende às necessidades
do cliente?
Uma empresa especializou-se no aluguel de contêineres que são utilizados como unidades comerciais móveis. O modelo padrão alugado pela empresa tem altura de 2,4 m e as outras duas dimensões (largura e comprimento), 3,0 m e 7,0 m, respectivamente.
Um cliente solicitou um contêiner com altura padrão, porém, com largura 40% maior e comprimento 20% menor que as correspondentes medidas do modelo padrão. Para atender às necessidades de mercado, a empresa também disponibiliza um estoque de outros modelos de contêineres, conforme o quadro.
Dos modelos disponíveis, qual atende às necessidades
do cliente?
Muitos restaurantes servem refrigerantes em copos
contendo limão e gelo. Suponha um copo de formato
cilíndrico, com as seguintes medidas: diâmetro = 6 cm e
altura = 15 cm. Nesse copo, há três cubos de gelo, cujas
arestas medem 2 cm cada, e duas rodelas cilíndricas
de limão, com 4 cm de diâmetro e 0,5 cm de espessura
cada. Considere que, ao colocar o refrigerante no copo,
os cubos de gelo e os limões ficarão totalmente imersos.
(Use 3 como aproximação para π).
O volume máximo de refrigerante, em centímetro cúbico,
que cabe nesse copo contendo as rodelas de limão e os
cubos de gelo com suas dimensões inalteradas, é igual a
No ano de 1751, o matemático Euler conseguiu
demonstrar a famosa relação para poliedros convexos
que relaciona o número de suas faces (F), arestas (A) e
vértices (V): V + F = A + 2. No entanto, na busca dessa
demonstração, essa relação foi sendo testada em
poliedros convexos e não convexos. Observou-se que
alguns poliedros não convexos satisfaziam a relação
e outros não. Um exemplo de poliedro não convexo
é dado na figura. Todas as faces que não podem ser
vistas diretamente são retangulares.

Qual a relação entre os vértices, as faces e as arestas
do poliedro apresentado na figura?

Uma formiga encontra-se no ponto X, no lado externo de um copo que tem a forma de um cilindro reto. No
lado interno, no ponto V, existe um grão de açúcar preso na parede do copo. A formiga segue o caminho XYZWV
(sempre sobre a superfície lateral do copo), de tal forma que os trechos ZW e WV são realizados na superfície
interna do copo. O caminho XYZWV é mostrado na figura.

Sabe-se que: os pontos X, V, W se encontram à mesma distância da borda; o trajeto WV é o mais curto possível;
os trajetos XY e ZW são perpendiculares à borda do copo; e os pontos X e V se encontram diametralmente opostos.
Supondo que o copo é de material recortável, realiza-se um corte pelo segmento unindo P a Q, perpendicular à
borda do copo, e recorta-se também sua base, obtendo então uma figura plana. Desconsidere a espessura do copo.
Considerando apenas a planificação da superfície lateral do copo, a trajetória da formiga é

Uma construtora pretende conectar um reservatório
central (Rc) em formato de um cilindro, com raio interno
igual a 2 m e altura interna igual a 3,30 m, a quatro
reservatórios cilíndricos auxiliares (R1, R2, R3 e R4),
os quais possuem raios internos e alturas internas
medindo 1,5 m.

As ligações entre o reservatório central e os
auxiliares são feitas por canos cilíndricos com 0,10 m
de diâmetro interno e 20 m de comprimento, conectados
próximos às bases de cada reservatório. Na conexão
de cada um desses canos com o reservatório central há
registros que liberam ou interrompem o fluxo de água.
No momento em que o reservatório central está
cheio e os auxiliares estão vazios, abrem-se os quatro
registros e, após algum tempo, as alturas das colunas
de água nos reservatórios se igualam, assim que cessa
o fluxo de água entre eles, pelo princípio dos vasos
comunicantes.
A medida, em metro, das alturas das colunas de água
nos reservatórios auxiliares, após cessar o fluxo de
água entre eles, é
Uma construtora pretende conectar um reservatório central (Rc) em formato de um cilindro, com raio interno igual a 2 m e altura interna igual a 3,30 m, a quatro reservatórios cilíndricos auxiliares (R1, R2, R3 e R4), os quais possuem raios internos e alturas internas medindo 1,5 m.
As ligações entre o reservatório central e os auxiliares são feitas por canos cilíndricos com 0,10 m de diâmetro interno e 20 m de comprimento, conectados próximos às bases de cada reservatório. Na conexão de cada um desses canos com o reservatório central há registros que liberam ou interrompem o fluxo de água.
No momento em que o reservatório central está cheio e os auxiliares estão vazios, abrem-se os quatro registros e, após algum tempo, as alturas das colunas de água nos reservatórios se igualam, assim que cessa o fluxo de água entre eles, pelo princípio dos vasos comunicantes.
A medida, em metro, das alturas das colunas de água
nos reservatórios auxiliares, após cessar o fluxo de
água entre eles, é
As luminárias para um laboratório de matemática
serão fabricadas em forma de sólidos geométricos.
Uma delas terá a forma de um tetraedro truncado.
Esse sólido é gerado a partir de secções paralelas
a cada uma das faces de um tetraedro regular.
Para essa luminária, as secções serão feitas de
maneira que, em cada corte, um terço das arestas
seccionadas serão removidas. Uma dessas secções
está indicada na figura.
Essa luminária terá por faces

A figura mostra uma anticlepsidra, que é um sólido
geométrico obtido ao se retirar dois cones opostos pelos
vértices de um cilindro equilátero, cujas bases coincidam
com as bases desse cilindro. A anticlepsidra pode ser
considerada, também, como o sólido resultante da
rotação de uma figura plana em torno de um eixo.

A figura plana cuja rotação em torno do eixo indicado gera
uma anticlepsidra como a da figura acima é
A figura mostra uma anticlepsidra, que é um sólido geométrico obtido ao se retirar dois cones opostos pelos vértices de um cilindro equilátero, cujas bases coincidam com as bases desse cilindro. A anticlepsidra pode ser considerada, também, como o sólido resultante da rotação de uma figura plana em torno de um eixo.
A figura plana cuja rotação em torno do eixo indicado gera
uma anticlepsidra como a da figura acima é
Uma fábrica comercializa chocolates em uma caixa
de madeira, como na figura.

A caixa de madeira tem a forma de um paralelepípedo
reto-retângulo cujas dimensões externas, em centímetro,
estão indicadas na figura. Sabe-se também que a espessura
da madeira, em todas as suas faces, é de 0,5 cm.
Qual é o volume de madeira utilizado, em centímetro
cúbico, na construção de uma caixa de madeira como a
descrita para embalar os chocolates?
Uma fábrica comercializa chocolates em uma caixa de madeira, como na figura.
A caixa de madeira tem a forma de um paralelepípedo reto-retângulo cujas dimensões externas, em centímetro, estão indicadas na figura. Sabe-se também que a espessura da madeira, em todas as suas faces, é de 0,5 cm.
Qual é o volume de madeira utilizado, em centímetro
cúbico, na construção de uma caixa de madeira como a
descrita para embalar os chocolates?
Uma empresa especializada em embalagem de
papelão recebeu uma encomenda para fabricar caixas
para um determinado modelo de televisor, como o da
figura.

A embalagem deve deixar uma folga de 5 cm em
cada uma das dimensões. Esta folga será utilizada para
proteger a televisão com isopor. O papelão utilizado na
confecção das caixas possui uma espessura de 0,5 cm.
A empresa possui 5 protótipos de caixa de papelão,
na forma de um paralelepípedo reto-retângulo, cujas
medidas externas: comprimento, altura e largura, em
centímetro, são respectivamente iguais a:
Caixa 1: 68,0 x 50,0 x 18,5
Caixa 2: 68,5 x 50,5 x 19,0
Caixa 3: 72,5 x 54,5 x 23,0
Caixa 4: 73,0 x 55,0 x 23,5
Caixa 5: 73,5 x 55,5 x 24,0
O modelo de caixa de papelão que atende exatamente as
medidas das dimensões especificadas é a
Uma empresa especializada em embalagem de papelão recebeu uma encomenda para fabricar caixas para um determinado modelo de televisor, como o da figura.
A embalagem deve deixar uma folga de 5 cm em cada uma das dimensões. Esta folga será utilizada para proteger a televisão com isopor. O papelão utilizado na confecção das caixas possui uma espessura de 0,5 cm.
A empresa possui 5 protótipos de caixa de papelão, na forma de um paralelepípedo reto-retângulo, cujas medidas externas: comprimento, altura e largura, em centímetro, são respectivamente iguais a:
Caixa 1: 68,0 x 50,0 x 18,5
Caixa 2: 68,5 x 50,5 x 19,0
Caixa 3: 72,5 x 54,5 x 23,0
Caixa 4: 73,0 x 55,0 x 23,5
Caixa 5: 73,5 x 55,5 x 24,0
O modelo de caixa de papelão que atende exatamente as
medidas das dimensões especificadas é a
Para decorar um cilindro circular reto será usada uma
faixa retangular de papel transparente, na qual está
desenhada em negrito uma diagonal que forma 30° com a borda inferior. O raio da base do cilindro mede 6/π cm, e ao
n
enrolar a faixa obtém-se uma linha em formato de hélice,
como na figura.

O valor da medida da altura do cilindro, em centímetro, é
Para decorar um cilindro circular reto será usada uma faixa retangular de papel transparente, na qual está desenhada em negrito uma diagonal que forma 30° com a borda inferior. O raio da base do cilindro mede 6/π cm, e ao n enrolar a faixa obtém-se uma linha em formato de hélice, como na figura.
O valor da medida da altura do cilindro, em centímetro, é
Minecraft é um jogo virtual que pode auxiliar no desenvolvimento de conhecimentos relacionados a espaço e forma.
É possível criar casas, edifícios, monumentos e até naves espaciais, tudo em escala real, através do empilhamento
de cubinhos.
Um jogador deseja construir um cubo com dimensões 4 x 4 x 4. Ele já empilhou alguns dos cubinhos necessários,
conforme a figura.

Os cubinhos que ainda faltam empilhar para finalizar a construção do cubo, juntos, formam uma peça única, capaz
de completar a tarefa.
O formato da peça capaz de completar o cubo 4 x 4 x 4 é
Minecraft é um jogo virtual que pode auxiliar no desenvolvimento de conhecimentos relacionados a espaço e forma. É possível criar casas, edifícios, monumentos e até naves espaciais, tudo em escala real, através do empilhamento de cubinhos.
Um jogador deseja construir um cubo com dimensões 4 x 4 x 4. Ele já empilhou alguns dos cubinhos necessários, conforme a figura.
Os cubinhos que ainda faltam empilhar para finalizar a construção do cubo, juntos, formam uma peça única, capaz de completar a tarefa.
O formato da peça capaz de completar o cubo 4 x 4 x 4 é
Um artesão possui potes cilíndricos de tinta cujas
medidas externas são 4 cm de diâmetro e 6 cm de
altura. Ele pretende adquirir caixas organizadoras para
armazenar seus potes de tinta, empilhados verticalmente
com tampas voltadas para cima, de forma que as caixas
possam ser fechadas.
No mercado, existem cinco opções de caixas
organizadoras, com tampa, em formato de paralelepípedo
reto retângulo, vendidas pelo mesmo preço, possuindo as
seguintes dimensões internas:

Qual desses modelos o artesão deve adquirir para
conseguir armazenar o maior número de potes por caixa?
Um artesão possui potes cilíndricos de tinta cujas medidas externas são 4 cm de diâmetro e 6 cm de altura. Ele pretende adquirir caixas organizadoras para armazenar seus potes de tinta, empilhados verticalmente com tampas voltadas para cima, de forma que as caixas possam ser fechadas.
No mercado, existem cinco opções de caixas organizadoras, com tampa, em formato de paralelepípedo reto retângulo, vendidas pelo mesmo preço, possuindo as seguintes dimensões internas:
Qual desses modelos o artesão deve adquirir para
conseguir armazenar o maior número de potes por caixa?
Certa marca de suco é vendida no mercado em
embalagens tradicionais de forma cilíndrica. Relançando
a marca, o fabricante pôs à venda embalagens menores,
reduzindo a embalagem tradicional à terça parte de sua
capacidade.
Por questões operacionais, a fábrica que fornece as
embalagens manteve a mesma forma, porém reduziu
à metade o valor do raio da base da embalagem
tradicional na construção da nova embalagem. Para
atender à solicitação de redução da capacidade, após
a redução no raio, foi necessário determinar a altura da
nova embalagem.
Que expressão relaciona a medida da altura da nova
embalagem de suco (a) com a altura da embalagem
tradicional (h)?
Um arquiteto está fazendo um projeto de iluminação de
ambiente e necessita saber a altura que deverá instalar
a luminária ilustrada na figura.

Sabendo-se que a luminária deverá iluminar uma área
circular de 28,26 m2, considerando π ≅ 3,14, a altura h
será igual a

Um fabricante de creme de leite comercializa seu
produto em embalagens cilíndricas de diâmetro da base
medindo 4 cm e altura 13,5 cm. O rótulo de cada uma
custa R$ 0,60. Esse fabricante comercializará o referido
produto em embalagens ainda cilíndricas de mesma
capacidade, mas com a medida do diâmetro da base
igual à da altura.
Levando-se em consideração exclusivamente o gasto
com o rótulo, o valor que o fabricante deverá pagar por
esse rótulo é de
Devido aos fortes ventos, uma empresa exploradora
de petróleo resolveu reforçar a segurança de suas
plataformas marítimas, colocando cabos de aço para
melhor afixar a torre central.
Considere que os cabos ficarão perfeitamente esticados
e terão uma extremidade no ponto médio das arestas
laterais da torre central (pirâmide quadrangular regular)
e a outra no vértice da base da plataforma (que é um
quadrado de lados paralelos aos lados da base da torre
central e centro coincidente com o centro da base da
pirâmide), como sugere a ilustração.

Se a altura e a aresta da base da torre central medem,
respectivamente, 24 m e 6√2 m e o lado da base da
plataforma mede 19√2 m, então a medida, em metros,
de cada cabo será igual a

Uma empresa de refrigerantes, que funciona sem
interrupções, produz um volume constante de 1 800 000 cm3
de líquido por dia. A máquina de encher garrafas apresentou
um defeito durante 24 horas. O inspetor de produção
percebeu que o líquido chegou apenas à altura de 12 cm
dos 20 cm previstos em cada garrafa. A parte inferior da
garrafa em que foi depositado o líquido tem forma cilíndrica
com raio da base de 3 cm. Por questões de higiene, o líquido
já engarrafado não será reutilizado.
Utilizando π ≅ 3, no período em que a máquina
apresentou defeito, aproximadamente quantas garrafas
foram utilizadas?
O administrador de uma cidade, implantando uma política
de reutilização de materiais descartados, aproveitou
milhares de tambores cilíndricos dispensados por
empresas da região e montou kits com seis tambores
para o abastecimento de água em casas de famílias
de baixa renda, conforme a figura seguinte. Além
disso, cada família envolvida com o programa irá pagar
somente R$ 2,50 por metro cúbico utilizado.

Uma família que utilizar 12 vezes a capacidade total do
kit em um mês pagará a quantia de
(considere π ≅ 3 )

Numa feira de artesanato, uma pessoa constrói formas
geométricas de aviões, bicicletas, carros e outros
engenhos com arame inextensível. Em certo momento,
ele construiu uma forma tendo como eixo de apoio outro
arame retilíneo e rígido, cuja aparência é mostrada na
figura seguinte:

Ao girar tal forma em torno do eixo, formou-se a imagem
de um foguete, que pode ser pensado como composição,
por justaposição, de diversos sólidos básicos de
revolução.
Sabendo que, na figura, os pontos B, C, E e F são
colineares, AB = 4FG, BC = 3FG, EF = 2FG, e utilizando-se
daquela forma de pensar o foguete, a decomposição
deste, no sentido da ponta para a cauda, é formada pela
seguinte sequência de sólidos:
