Área e Comprimento da Circunferência

Área e comprimento da circunferência: fórmulas, exemplos e exercícios

Área e Comprimento da Circunferência (Círculo)

Fórmulas essenciais \(A=\pi R^2\) e \(C=2\pi R\), variações com diâmetro, setor e arco — com exemplos e exercícios.

Círculo com raio R e fórmulas: Área = π·R² e Comprimento = 2·π·R
A área do círculo (a superfície que ele ocupa) é calculada pela fórmula A = πr², enquanto o comprimento da circunferência (a medida do contorno do círculo) é dado por C = 2πr, onde ‘r’ é o raio e ‘π’ é a constante pi, aproximadamente 3,14159. A área é sempre expressa em unidades quadradas, e o comprimento em unidades lineares.

Fórmulas principais

Área do círculo

\[A=\pi R^2\]

Resultado em unidades de área (cm², m², …).

Comprimento da circunferência (perímetro)

\[C=2\pi R\]

Também vale \(C=\pi d\), pois \(d=2R\).

Variações úteis (com diâmetro)

\[ C=\pi d \quad\text{e}\quad A=\pi\left(\frac{d}{2}\right)^2=\frac{\pi d^2}{4} \]

Setor circular e arco

\[ \text{Arco: } L=\frac{\theta}{360^\circ}\,2\pi R=\theta_{\text{rad}}\,R \]

\[ \text{Setor: } A_s=\frac{\theta}{360^\circ}\,\pi R^2=\frac{\theta_{\text{rad}}}{2}\,R^2 \]

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Exemplos resolvidos

Exemplo 1 Básico

Para um círculo de raio \(R=7\,\text{cm}\), calcule a área e o comprimento da circunferência. Use \(\pi\approx 3{,}14\).

Ver solução
Área: \(A=\pi R^2\)
\(=3{,}14\cdot 7^2\)
\(=3{,}14\cdot 49\)
\(=153{,}86\,\text{cm}^2\).

Comprimento: \(C=2\pi R\)
\(=2\cdot 3{,}14 \cdot 7\)
\(=43{,}96\,\text{cm}\).

Exemplo 2 Com diâmetro

Um círculo possui diâmetro \(d=10\,\text{m}\). Calcule \(C\) e \(A\) com \(\pi\approx 3{,}14\).

Ver solução
\(R=\dfrac{d}{2}=\dfrac{10}{2}\)
\(=5\,\text{m}\).

\(C=\pi d\)
\(=3{,}14\cdot 10\)
\(=31{,}4\,\text{m}\).

\(A=\pi R^2\)
\(=3{,}14\cdot 5^2\)
\(=3{,}14\cdot 25\)
\(=78{,}5\,\text{m}^2\).

Exemplo 3 Arco e setor

No círculo de raio \(R=6\,\text{cm}\), considere o ângulo central \(\theta=60^\circ\). Calcule o comprimento do arco e a área do setor. Use \(\pi\approx 3{,}14\).

Ver solução
Arco: \(L=\dfrac{\theta}{360^\circ}\,2\pi R\)
\(=\dfrac{60^\circ}{360^\circ}\cdot 2\cdot 3{,}14\cdot 6\)
\(=\dfrac{1}{6}\cdot 37{,}68\)
\(=6{,}28\,\text{cm}\).

Setor: \(A_s=\dfrac{\theta}{360^\circ}\,\pi R^2\)
\(=\dfrac{60^\circ}{360^\circ}\cdot 3{,}14\cdot 36\)
\(=\dfrac{1}{6}\cdot 113{,}04\)
\(=18{,}84\,\text{cm}^2\).

Exercícios de múltipla escolha (com gabarito)

Enunciados completos e soluções com os passos em linhas sucessivas (após cada “=”). Considere \(\pi\approx 3{,}14\) quando necessário.

1) Um círculo tem raio 5 cm. Qual é a área aproximada?

Gabarito e solução
\(A=\pi R^2\)
\(=3{,}14\cdot 5^2\)
\(=3{,}14\cdot 25\)
\(=78{,}50\,\text{cm}^2\Rightarrow\) Letra B.

2) O diâmetro de um círculo é 14 cm. Qual é o comprimento da circunferência?

Gabarito e solução
\(C=\pi d\)
\(=3{,}14\cdot 14\)
\(=43{,}96\,\text{cm}\Rightarrow\) Letra A.

3) Uma circunferência tem comprimento 31,4 cm. Qual é o raio?

Gabarito e solução
\(C=2\pi R\Rightarrow 31{,}4=2\cdot 3{,}14\cdot R\)
\(31{,}4=6{,}28R\)
\(R=\dfrac{31{,}4}{6{,}28}\)
\(=5\,\text{cm}\Rightarrow\) Letra B.

4) Num círculo de raio 8 cm, o ângulo central mede 45°. O comprimento do arco correspondente é:

Gabarito e solução
\(L=\dfrac{\theta}{360^\circ}\,2\pi R\)
\(=\dfrac{45^\circ}{360^\circ}\cdot 2\cdot 3{,}14\cdot 8\)
\(=\dfrac{1}{8}\cdot 50{,}24\)
\(=6{,}28\,\text{cm}\Rightarrow\) Letra C.

5) Para \(R=9\,\text{cm}\) e \(\theta=120^\circ\), a área do setor é:

Gabarito e solução
\(A_s=\dfrac{\theta}{360^\circ}\,\pi R^2\)
\(=\dfrac{120^\circ}{360^\circ}\cdot \pi\cdot 9^2\)
\(=\dfrac{1}{3}\cdot \pi\cdot 81\)
\(=27\pi\approx 84{,}78\,\text{cm}^2\Rightarrow\) Letra A.

6) A área de um círculo é 154 cm². Usando \(\pi\approx 3{,}14\), determine o raio.

Gabarito e solução
\(A=\pi R^2\Rightarrow 154=3{,}14\cdot R^2\)
\(R^2=\dfrac{154}{3{,}14}\)
\(R^2\approx 49{,}04\)
\(R\approx 7\,\text{cm}\Rightarrow\) Letra B.

7) Se o comprimento da circunferência é \(18\pi\) cm, qual é a área?

Gabarito e solução
\(C=2\pi R=18\pi\Rightarrow R=9\)
\(A=\pi R^2\)
\(=\pi\cdot 9^2\)
\(=81\pi\,\text{cm}^2\Rightarrow\) Letra B.

8) Uma roda de raio 0,30 m gira 20 voltas sem derrapar. Qual a distância percorrida?

Gabarito e solução
Distância \(=20\cdot C=20\cdot 2\pi R\)
\(=20\cdot 2\pi\cdot 0{,}30\)
\(=20\cdot 0{,}60\pi\)
\(=12\pi\approx 37{,}7\,\text{m}\Rightarrow\) Letra B.

Dicas finais

  • Lembre: \(d=2R\) e \(C=\pi d\) — frequentemente é o caminho mais curto.
  • Setores em radianos simplificam: \(L=\theta R\) e \(A_s=\dfrac{\theta R^2}{2}\).
  • Verifique unidades (cm, m) antes de substituir na fórmula.

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