Prisma triangular

Prisma Triangular — definição, fórmulas, planificação e exercícios

Prisma Triangular — guia completo

Definição, elementos, fórmulas (área lateral, área total e volume), planificação, casos geral e regular (base equilátera) e exemplos resolvidos com contas na vertical.

Prisma triangular: bases triangulares e faces laterais retangulares
Imagem do artigo: Prisma Triangular.

1) O que é um prisma triangular?

Prisma triangular é um prisma cujas bases são triângulos congruentes e as faces laterais são retangulares. Se o prisma for reto, a altura do sólido é a própria aresta lateral \(h\).

  • Perímetro da base: \(p\)
  • Área da base: \(A_b\) (depende do triângulo da base)
  • Altura do prisma: \(h\)

2) Fórmulas essenciais (qualquer prisma triangular)

Área lateral: \(A_L = p \cdot h\)
Área total: \(A_T = A_L + 2A_b\)
Volume: \(V = A_b \cdot h\)

Lembre: \(p\) é o perímetro do triângulo da base (soma dos 3 lados). \(A_b\) pode ser calculada por: fórmulas de área de triângulo (base×altura/2, Heron, etc.).

3) Como calcular a área da base triangular \(A_b\)?

Triângulo qualquer (Heron)

Se os lados da base são \(a,b,c\):

\(s=\dfrac{a+b+c}{2}\)    e    \(A_b=\sqrt{s(s-a)(s-b)(s-c)}\)

Casos comuns

  • Retângulo (catetos \(b,c\)): \(\ A_b=\dfrac{b\,c}{2}\)
  • Equilátero (lado \(a\)): \(\ A_b=\dfrac{\sqrt3}{4}a^2\)
  • Isósceles: use base×altura/2 (altura por Pitágoras) ou Heron

Reforce: triângulo equiláterotriângulo retângulo isóscelestriângulos semelhantes.

4) Prisma triangular regular base equilátera

Se a base é equilátera (lado \(a\)), então:

  • \(p=3a\)
  • \(A_b=\dfrac{\sqrt3}{4}a^2\)
  • \(A_L=3a\,h\)
  • \(A_T=3a\,h+\dfrac{\sqrt3}{2}a^2\)
  • \(V=\dfrac{\sqrt3}{4}a^2\,h\)

5) Planificação do prisma triangular

A planificação tem um retângulo de dimensões \(p\times h\) (as três faces laterais “abertas”) e duas bases triangulares congruentes. Por isso, \(A_L=p\,h\) e \(A_T=p\,h+2A_b\).

6) Exemplos resolvidos (abre/fecha)

Exemplo 1 — Prisma triangular regular: área total e volume

Dados: lado da base (equilátera) \(a=10\ \text{cm}\), altura do prisma \(h=12\ \text{cm}\). Calcule a área total e o volume.

$$\begin{aligned} p&=3a=30\\ A_b&=\frac{\sqrt3}{4}\cdot a^2=\frac{\sqrt3}{4}\cdot100=25\sqrt3\\ A_L&=p\,h=30\cdot12=360\\[2mm] A_T&=A_L+2A_b=360+2\cdot25\sqrt3=\boxed{360+50\sqrt3\ \text{cm}^2}\\[2mm] V&=A_b\,h=25\sqrt3\cdot12=\boxed{300\sqrt3\ \text{cm}^3} \end{aligned}$$
Exemplo 2 — Base retângula (3-4-5): área total e volume

Dados: base triangular retângula com catetos \(b=6\ \text{cm}\) e \(c=8\ \text{cm}\) (hipotenusa \(=10\ \text{cm}\)); altura do prisma \(h=15\ \text{cm}\). Calcule a área total e o volume.

$$\begin{aligned} A_b&=\frac{b\,c}{2}=\frac{6\cdot8}{2}=24\\ p&=6+8+10=24\\ A_L&=p\,h=24\cdot15=360\\ A_T&=A_L+2A_b=360+2\cdot24=\boxed{408\ \text{cm}^2}\\ V&=A_b\,h=24\cdot15=\boxed{360\ \text{cm}^3} \end{aligned}$$
Exemplo 3 — Base escalena (Heron): área total e volume

Dados: lados da base \(a=7\ \text{cm},\ b=9\ \text{cm},\ c=10\ \text{cm}\); altura do prisma \(h=20\ \text{cm}\). Calcule a área total e o volume.

$$\begin{aligned} s&=\frac{a+b+c}{2}=\frac{7+9+10}{2}=13\\ A_b&=\sqrt{s(s-a)(s-b)(s-c)}=\sqrt{13\cdot6\cdot4\cdot3}\\ &=\sqrt{936}\ \approx 30{,}595\\ p&=a+b+c=26\\ A_L&=p\,h=26\cdot20=520\\ A_T&=A_L+2A_b\approx 520+2\cdot30{,}595\approx \boxed{581{,}19\ \text{cm}^2}\\ V&=A_b\,h\approx 30{,}595\cdot20\approx \boxed{611{,}90\ \text{cm}^3} \end{aligned}$$

Arredonde conforme a necessidade do problema (1 ou 2 casas decimais).

7) Exercícios (múltipla escolha, com soluções)

1) Prisma triangular regular — área total e volume

Um prisma triangular regular tem lado da base (aresta) \(a=12\text{ cm}\) e altura do prisma \(h=15\text{ cm}\).
Calcule a área total e o volume.

Ver resposta (passo a passo)
$$\begin{aligned} p&=3a=3\cdot12=36\\ A_b&=\frac{\sqrt3}{4}a^2=\frac{\sqrt3}{4}\cdot144=36\sqrt3\\ A_L&=p\cdot h=36\cdot15=540\\[2mm] A_T&=A_L+2A_b=540+2\cdot36\sqrt3=\boxed{540+72\sqrt3\ \text{cm}^2}\\[2mm] V&=A_b\cdot h=36\sqrt3\cdot15=\boxed{540\sqrt3\ \text{cm}^3} \end{aligned}$$

Alternativa correta: B.

2) Base retângula — área total

Um prisma triangular tem base retângula com catetos \(9\) cm e \(12\) cm e altura do prisma \(h=10\) cm.
Calcule a área total.

Ver resposta (passo a passo)
$$\begin{aligned} A_b&=\frac{b\cdot c}{2}=\frac{9\cdot12}{2}=54\\ \text{hip}&=\sqrt{9^2+12^2}=15\\ p&=9+12+15=36\\ A_L&=p\cdot h=36\cdot10=360\\ A_T&=A_L+2A_b=360+2\cdot54=\boxed{468\ \text{cm}^2} \end{aligned}$$

Alternativa correta: B.

3) Base escalena (Heron) — volume

Um prisma triangular tem base escalena de lados \(8\), \(11\) e \(13\) cm e altura do prisma \(h=18\) cm.
Calcule o volume.

Ver resposta (passo a passo)
$$\begin{aligned} s&=\frac{8+11+13}{2}=16\\ A_b&=\sqrt{s(s-a)(s-b)(s-c)}=\sqrt{16\cdot(16-8)\cdot(16-11)\cdot(16-13)}\\ &=\sqrt{16\cdot8\cdot5\cdot3}=\sqrt{1920}=8\sqrt{30}\\[2mm] V&=A_b\cdot h=8\sqrt{30}\cdot18=\boxed{144\sqrt{30}\ \text{cm}^3\ \approx\ 788{,}7\ \text{cm}^3} \end{aligned}$$

Alternativa correta: C.

Gabarito (alternativas)

1) B   2) B   3) C

8) Dicas rápidas

  • Tríade fixa: \(A_L=p\,h\), \(A_T=A_L+2A_b\), \(V=A_b\,h\).
  • Base retângula: \(A_b=\dfrac{b\,c}{2}\) e \(p=b+c+\sqrt{b^2+c^2}\).
  • Equilátero: use as fórmulas do bloco “prisma triangular regular”.
  • Escaleno: Heron é a opção mais prática para \(A_b\).

9) Veja também (links internos)

10) Materiais recomendados

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