Paralelepípedo: Geometria Espacial

Paralelepípedo – Volume, Área e Diagonal Espacial (Fórmulas e Exercícios)

PARALELEPÍPEDO – Geometria Espacial

Volume, Área Total e Diagonal Espacial (com exemplos e exercícios)

Paralelepípedo com arestas a, b, c; volume V = a·b·c; área S = 2(ab + ac + bc); diagonal d² = a² + b² + c²
Resumo visual do paralelepípedo – matematicaHoje.blog

O que é um paralelepípedo?

O paralelepípedo retângulo é um prisma cujas faces são retângulos. Possui três dimensões perpendiculares entre si: comprimento \(a\), largura \(b\) e altura \(c\). É uma generalização do cubo (quando \(a=b=c\)).

📘 Fórmulas do Paralelepípedo

Sejam \(a\), \(b\) e \(c\) as medidas das arestas perpendiculares:

Volume: \( V = a\cdot b\cdot c \)
Área Total: \( S = 2(ab + ac + bc) \)
Diagonal espacial: \( d = \sqrt{a^2 + b^2 + c^2} \)   (equivale a \( d^2 = a^2 + b^2 + c^2 \))

Exemplo 1

Um paralelepípedo retângulo tem dimensões internas \( a=4\,\text{cm}\), \( b=3\,\text{cm}\) e \( c=5\,\text{cm}\). Determine o volume, a área total (todas as 6 faces) e a diagonal espacial.

\[ \begin{aligned} V &= a\cdot b\cdot c \\ &= 4\cdot 3\cdot 5 \\ &= 60\,\text{cm}^3 \end{aligned} \]
\[ \begin{aligned} S &= 2(ab+ac+bc) \\ &= 2(4\cdot 3 + 4\cdot 5 + 3\cdot 5) \\ &= 2(12 + 20 + 15) \\ &= 2\cdot 47 \\ &= 94\,\text{cm}^2 \end{aligned} \]
\[ \begin{aligned} d &= \sqrt{a^2+b^2+c^2} \\ &= \sqrt{4^2+3^2+5^2} \\ &= \sqrt{16+9+25} \\ &= \sqrt{50} \\ &= 5\sqrt{2}\,\text{cm} \end{aligned} \]

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Exemplos Adicionais

Exemplo 2. Uma caixa organizadora (formato de paralelepípedo) tem volume \( V=120\,\text{cm}^3 \) e dimensões da base \( a=5\,\text{cm}\), \( b=4\,\text{cm}\). Calcule a altura \( c \).

\[ \begin{aligned} V &= a\cdot b\cdot c \\ 120 &= 5\cdot 4 \cdot c \\ 120 &= 20c \\ c &= \frac{120}{20} \\ c &= 6\,\text{cm} \end{aligned} \]

Exemplo 3. Um produto precisa caber em uma caixa. Sabe-se que a diagonal interna é \( d=13\,\text{cm} \) e as arestas \( a=3\,\text{cm}\), \( b=4\,\text{cm} \). Determine \( c \).

\[ \begin{aligned} d^2 &= a^2 + b^2 + c^2 \\ 13^2 &= 3^2 + 4^2 + c^2 \\ 169 &= 9 + 16 + c^2 \\ 169 &= 25 + c^2 \\ c^2 &= 144 \\ c &= 12\,\text{cm} \end{aligned} \]

Exercícios de Múltipla Escolha

1. (Volume) Uma embalagem de medicamento tem o formato de um paralelepípedo retângulo com dimensões internas \( a=2\,\text{cm} \) (comprimento), \( b=3\,\text{cm} \) (largura) e \( c=4\,\text{cm} \) (altura). Desconsidere espessura do material. O volume interno dessa embalagem é:

A) 18 cm³
B) 20 cm³
C) 24 cm³
D) 36 cm³
👀 Ver solução passo a passo
\[ \begin{aligned} V &= a\cdot b\cdot c \\ &= 2\cdot 3\cdot 4 \\ &= 24\,\text{cm}^3 \end{aligned} \]

Gabarito: C.

2. (Área total) Uma caixa de presentes será totalmente encapada com papel (todas as 6 faces), sem sobreposição. Suas dimensões internas são \( a=1\,\text{cm}\), \( b=2\,\text{cm}\) e \( c=3\,\text{cm}\). Qual é a área total necessária de papel?

A) 12 cm²
B) 22 cm²
C) 24 cm²
D) 28 cm²
👀 Ver solução passo a passo
\[ \begin{aligned} S &= 2(ab+ac+bc) \\ &= 2(1\cdot 2 + 1\cdot 3 + 2\cdot 3) \\ &= 2(2 + 3 + 6) \\ &= 2\cdot 11 \\ &= 22\,\text{cm}^2 \end{aligned} \]

Gabarito: B.

3. (Diagonal espacial) Uma barra rígida precisa caber na diagonal interna de uma caixa com medidas \( a=6\,\text{cm}\) (comprimento), \( b=8\,\text{cm}\) (largura) e \( c=3\,\text{cm}\) (altura). O valor da diagonal espacial é:

A) \( \sqrt{109}\,\text{cm} \)
B) 11 cm
C) \( \sqrt{97}\,\text{cm} \)
D) 13 cm
👀 Ver solução passo a passo
\[ \begin{aligned} d &= \sqrt{a^2 + b^2 + c^2} \\ &= \sqrt{6^2 + 8^2 + 3^2} \\ &= \sqrt{36 + 64 + 9} \\ &= \sqrt{109}\,\text{cm} \end{aligned} \]

Gabarito: A.

Conclusão

Dominar as fórmulas do paralelepípedo agiliza problemas de volume, área e diagonal em provas de concursos e no ENEM. Para ampliar o estudo, veja também:

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