Matemática Ciência e Aplicações, Vol. 2
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7212019 Matemaacutetica Ciecircncia e Aplicaccedilotildees Vol 2
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7212019 Matemaacutetica Ciecircncia e Aplicaccedilotildees Vol 2
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O acircngulo pedido medeα para determinarβ podemos
fazer a seguinte proporccedilatildeo para o ponteiro das horas
60 min mdash 30deg
45 min mdash β rArr β 22deg 30
Como α 983083 β 180deg temos que
α 180deg ndash 22deg 30 157deg 30
d)
7 5
x
8
6
Para o ponteiro menor temos 60 min mdash 30deg
40 min mdash xrArr
rArr x 20deg
O acircngulo pedido mede (30deg ndash x)983083 230 isto eacute 10deg 983083
983083 60deg 70deg
e)10
9
7
8
9h35min
α 60deg983083 β
Caacutelculo de β
30deg mdash 60 min
β mdash 35 min
β 35 middot 3060
175
α 60deg983083 17deg30 rArr α 77deg30
13 O ponteiro dos minutos percorre 360deg em 60 min em
20 min descreveraacute um arco de medida 360deg3
120deg Eacute
preciso portanto determinar o comprimento de um arco
de 120deg contido em uma circunferecircncia de raio 12 cm
Temos
2π middot 12 mdash 360deg
∙ mdash 120deg rArr ∙ 8π cm
Usando a aproximaccedilatildeo dada
∙ 8 middot 31 rArr ∙ 248 cm
14 a) π6
rad equivalem a 30deg o comprimento do arco eacute
30deg360deg
middot 2π middot 3 112
middot 6π π2
(cm)
45deg eacute a oitava parte de 360deg o comprimento do
arco eacute
18
middot 2π middot 2 18
middot 4π π2
(cm)
Logo os comprimentos satildeo iguais
b) O comprimento de IJ eacute14
middot 2π middot 5 (cm) 5π2
(cm)cong 785 (cm)
O comprimento ∙ do arco KL eacute
∙ α middot r 11 middot 6 cm 66 cm
Assim o arco IJ possui maior comprimento
15
3
60deg45deg
30deg60deg
0
3
4
7
6
5
3
16 -
Primeiro quadrante π6
5π12
2π7
43
-Segundo quadrante 2π
3 2 3π
5 5π
9 7π
12 7
- Terceiro quadrante 4π
3 15π
11 10
3 13
4
-Quarto quadrante 7π
4 15π
8 5
17 P π4
Q π 983083 π6
7π6
18 A x 0 B x π2
C x π D x 3π2
19 Como o triacircngulo eacute equilaacutetero m(AC) m(AB)
m(BC) 360deg3
120deg 2π3
rad
Como A eacute imagem de π2
B eacute imagem de π2
983083 2π3
7π6
e C eacute imagem de 7π6
983083 2π3
7π983083 4π6
11π6
20
3
60deg
0
60deg
2
3
Simetria em relaccedilatildeo ao eixo vertical
21 a)
6
30deg
60deg0
5
3
Natildeo haacute simetria
Capiacutetulo 1 bull A circunferecircncia trigonomeacutetrica
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b)
6
0
11
6
Simetria em relaccedilatildeo
ao eixo horizontal
c)
8
09
8
Simetria em relaccedilatildeo
ao centro da circunferecircncia
d)
2
0
3
2
Simetria em relaccedilatildeo
ao eixo horizontal (ou
em relaccedilatildeo ao centro)
22 Q π ndash π6
5π6
a 5π6
Q 2π ndash π6
11π6
b 11π6
23 m(AB) m(BC) m( FA ) 360deg6
60deg ou π3
rad
A 0 D π
B π3
E π 983083 π3
4π3
C 2 middot π3
F 2π ndash π3
5π3
Exerciacutecios complementares
1 O acircngulo pedido eacute α da figura temos que
α = β + 120deg+ γ
βα
γ
576
48
39
Caacutelculo de (deslocamento do ponteiro das horas)
30deg mdash 60 min
β mdash 18 min rArr β = 9deg
(note que 42+ 18= 60)
β
2 a) UT eacute um diacircmetro do ciclo UT= 2
b) Note que o UOT eacute equilaacutetero pois OT = OU em(UOcircT)= 60deg desse modo UT = 1
c) A abscissa de U eacute2
2 (cos 45deg) a de T eacute ndash 2
2
(cos 135deg) assim UT = 2 middot2
2 = 2
d) A ordenada de T eacute3
2 (sen 60deg) a de U eacute ndash 3
2
(sen 300deg) daiacute UT= 2 middot3
2 = 3
Caacutelculo de γ (deslocamento do ponteiro dos minutos)
30deg mdash 5 min
γ mdash 2 min rArr γ = 12deg
Desse modo o acircngulo α mede 9deg + 120deg+ 12deg= 141deg
3 2
1
12
3
42deg
30deg
1 h∙ 60 min mdash 360deg12
∙ 30deg
x mdash 42deg ndash 30deg ∙ 12deg Ponteiro menor
x= 12 middot 60
30 = 24 minutos
e o horaacuterio marcado eacute 13h24min
4 C1 = 3 000 m e C
2 = 2 400 m
A largura da pista eacute dada por
r1 ndash r
2 =
C1
2π ndash
C2
2π = 3 000
2π ndash 2 400
2π = 600
2π cong 955 (m)
5
2ri
rc
Sejam r i e r
c as medidas dos raios das
circunferecircncias inscrita e circunscrita
ao quadrado
ri = 2 cm
2 = 1 cm rArr c
i = 2πr
i = 2π cm
(2rc)2 = 22 + 22 rArr 4r
c2 = 8 rArr r
c = 2 cm rArr
rArr Cc = 2πr
c = 2π middot 2 cm
A razatildeo pedida eacuteC
i
Cc
= 2π
2π 2 =
1
2 =
22
MATEMAacuteTICA CIEcirc NCIA E AP LICACcedilOtildeE S 2
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6 α tem imagem no 1o quadrante e β no 2o quadrante
α
0
β
acircngulo comprimento
360deg mdash 2π
2deg mdash xrArr x= π
90 (comprimento de α)
Como β mede 2 radianos seu comprimento eacute igual ao
dobro do raio da circunferecircncia isto eacute o comprimento
de β eacute igual a 2
7 Observe que cada um dos arcos determinados pelos
veacutertices do triacircngulo mede 360deg3
= 120deg
8
3
0
3
a) O comprimento do lago circular eacute 32 middot 3= 96 (m)
Daiacute 2πr= 96 rArr r= 962π
= 962 middot 32
= 15 (m)
b) O novo espaccedilo entre os coqueiros seria
08 middot 3= 24 (m)
O novo nuacutemero de coqueiros seria 9624
= 40 (oito a
mais que o nuacutemero inicial)
9
α
60deg
60deg
2 cm
60deg
Note que α = 360deg ndash (60deg+ 2 middot 90deg)= 120deg
O comprimento do arco destacado pode ser obtido pela
regra de trecircs
360deg mdash 2π middot 1 cm
120deg mdash x rArr x= 2π
3 cm
O comprimento em centiacutemetros da polia eacute portanto
3 middot 2π3
+ 3 middot 2= 2π + 6 (cm)
10 O raio r do aro mede r = 902
= 45 (cm)= 045 m
O comprimento do aro eacute 2 middot π middot 045= 2 middot 32 middot 045 =
= 288 (m)
O nuacutemero de voltas dadas pelo aro no percurso de1656 m eacute 1656
288 = 575 (5 voltas completas+ 3
4 de uma
volta completa)
34
de uma volta no sentido anti-horaacuterio levam o ponto
Q ao contato com o solo ocupando assim a posiccedilatildeo
inicialmente ocupada por P
11 αdeg mdash x fatias x = 360degα
(a plusmn 5)deg mdash y fatias y= 360deg(a plusmn 5)deg
Da hipoacutetese x ndash y= 1 isto eacute
360degα
ndash 360deg(a plusmn 5)deg
= 1 rArr 360 (a plusmn 5) ndash 360 middot α = α(α plusmn 5)
1o caso
360 middot (α + 5) ndash 360 α = α(α + 5) rArr α2 + 5α ndash 1 800= 0
rArr = 7 225 α = ndash5 plusmn 852
rArr α = 40deg ou α = ndash45 (natildeo
serve)
O nuacutemero de setores obtidos foi y = 360deg45deg
= 8
2o caso
360 middot (α ndash 5) ndash 360 α = α middot (α ndash 5) rArr α2 ndash 5α + 1 800=
= 0 rArr exist α ℝ pois lt 0
12 O comprimento da polia menor eacute 2π middot 2= 4π cm isto eacute
em uma volta completa a polia menor percorre 4π cm
O comprimento da polia maior eacute 2π middot 6= 12π cm isto eacute
ao fazer uma volta completa ela percorre 12π cm Ora em
uma volta completa a polia descreve um arco de 360deg
Podemos entatildeo estabelecer a proporccedilatildeo
12π cm mdash 360deg
4π cm mdash αdeg rArr 3= 360deg
α rArr α = 120deg
13Terra
rSol
rbull = 150 middot 380 middot 103 km
2bull πr= 2 middot 3 middot 150 middot 380 middot 103 = 902 280 (km)
V bull m = 902
280 km365 middot 24 h
= 902
280 km8 760 h
= 103 kmh
Capiacutetulo 1 bull A circunferecircncia trigonomeacutetrica
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14 Considere k 1 k
2 isin ℤ
k 1 middot 54π = k
2 middot 70π
27k 1 = 35k
2
Temos mmc (27 35)= 945
Daiacute k 1 = 945
27 = 35 voltas
e d=
35 middot π middot 54=
= 1 890 middot 314cong 5 934 (m)
F
54 cm
70 cm
T
15E F
45deg45deg
2
22
D
A 2 2 BC
Observe que
bull DCB eacute isoacutesceles retacircngulo m (DBC) = 45deg
bull O comprimento de AE eacute
18
45deg360deg
de 2π middot 4= 18
middot 8π = π cm
bull Analogamente o comprimento de FB eacute π cm
bull DE= EB ndash BD= 4 ndash 2 2
bull O arco EF tem comprimento 14
de 2π middot (4 ndash 2 2 ) =
=π (4 ndash 2 2 )
2 observe que 90deg360deg
= 14
O resultado procurado eacute
2 middot π + π (4 ndash 2 2 )
2 = 4π + 4π ndash π 2 2
2 = (4 ndash 2 ) π
16
A
B7 dm
x
α
Q
3 dm2 dm
r
2 dm
A1 dm
P
a) AAB 72= 12 + x2 rArr x= 48 = 4 3 dm
sen α = BQPB
mas PB2 = 22 + PQ2 = 22 + x2 = 4 + 48 = 52 rArr
rArr PB= 52
Daiacute sen α = 2
52 = 2
2 13 = 1
13 =
133
b) Quando a roda maior descreve um arco de 60deg o
comprimento correspondente eacute
1 =
2π middot 3
6 =
π dm
60deg
3 dm
ℓ1
Para que a roda menor percorra π dm eacute necessaacuterio que
ela descreva um acircngulo de 90deg pois o comprimento da
circunferecircncia menor eacute 2 = 2π middot 2= 4π cm e daiacute
4π mdash 360deg
π mdash x rArr x= 90deg
As grandezas ldquomedida do raiordquo e ldquonuacutemero de voltasrdquo satildeo
inversamente proporcionais
medida do raio nuacutemero de voltas
3 dm 802 dm x
rArr
rArr 3 middot 80= 2 middot x rArr x= 120 voltas
Desafio
O padratildeo eacute
bull a parte inteira de um termo eacute igual agrave parte inteira do termo
anterior mais 1
bull a parte decimal de um termo eacute igual agrave parte decimal do
termo anterior acrescida de dois deacutecimos
Assim depois do 506 (8o termo) temos9o termo 518
10o termo 520
11o termo 542
12o termo 554
Testes
1
Quito 6 370 Cingapura
bull A distacircncia percorrida pelo aviatildeo eacute
2π middot 6 3702
= π middot 6 370 cong 20 000 km
bull 1h mdash 800 km
x mdash 2 000 km rArr x= 25 h
Resposta c
Rodas dianteiras raio = 50 cm nuacutemero de voltas 252
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Rodas traseiras raio = nuacutemero de voltas 20
25 2 50 20 2 rsdot π sdot = sdot π sdot
25 50r 625 cm
20
sdot
= =
Resposta d
3 pneu 5raio 25 cm 10 km25 minus= = sdot
51volta 2 25 10 km
185600 voltas x
minusminus π sdot sdot
minus
5x 2 25 10 185 600 29minus= π sdot sdot sdot cong
Resposta e
4 1 volta do ponteiro das horas
1 km
2π middot 6
12 = π cm
360 divide 30
Em 8 voltas a distacircncia seraacute de 8π cm
Resposta d
5 Seja O o centro da Terra
bull m (POQ)= 76deg+ 23deg= 99deg
76deg
P
O
Q
76deg
23deg
23deg
bull O comprimento do arco POQ eacute igual a99deg
360deg do com-
primento da Terra isto eacute99
360 middot 40
000= 11
000 km
6 Seja BC = 2r a primeira formiga que percorre o semi-
ciacuterculo maior andou π middot (r + 1) (Observe que o raio do
semiciacuterculo maior vale (r+ 1) cm)
A segunda formiga percorreu 1 cm+ π middot r cm+ 1 cm=
= 2+ π middot r cm
A diferenccedila entre as distacircncias percorridas eacute
π middot (r+ 1) ndash [2+ πr]= πr + π ndash 2 ndash πr = π ndash 2
Resposta d
7 Sabemos que 1 giro da roda maior= 110π cm e 1 giro
9 B
AO
No 1o trecho deO ateacute A a distacircnciad da formiga aumenta
ateacute atingir o ponto A (neste ponto a distacircncia eacute a maior
possiacutevel pois OA eacute raio)
No 2o trecho a formiga caminha sobre a circunferecircncia
de modo que sua distacircncia agrave origem eacute constante ateacute
chegar ao ponto B
No 3o trecho a formiga parte de B (ponto no qual sua
distacircncia ao centro eacute maacutexima) e vai se aproximando do
centro de forma que a distacircncia d diminui
O graacutefico que melhor ilustra esta situaccedilatildeo estaacute represen-tado em (b)
Resposta b
10 bull O atleta que sai da posiccedilatildeo mais interna da pista
percorreraacute
3d+ 12
middot 2πr+ 3d+ k= 300
6d+ 3 middot 10+ k= 300 rArr 6d+ k= 270 1
bull O atleta que sai da posiccedilatildeo mais externa da pista
percorreraacute
12
middot 2π middot (r+ 6)+ 3d+ k= 300
3 middot (10+ 6)+ 3d+ k= 300 rArr 3d+ k= 252 2
De 1 e 2 obtemos d= 6 e k= 234
k+ d= 240 m
Resposta e
da roda menor 70 cm
Como mmc(70 110)= 770 eacute necessaacuterio que a roda maior
decirc pelo menos770110
= 7 voltas
Resposta b
8 Rgt r as grandezas raio e nuacutemero de voltas satildeo inver-
samente proporcionais Daiacute
R middot 3= r middot 10 rArr 3
10 =
rR
rArr rR
= 03
Resposta c
= π
11 bull 1a trajetoacuteria12
middot 2π middot (2R)= 2πR
bull 2a trajetoacuteria 2 middot12
middot 2πR = 2πR
bull 3
4 de 2πR=
3πR
2
Capiacutetulo 1 bull A circunferecircncia trigonomeacutetrica
Resposta a
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O atleta da 2a trajetoacuteria estaraacute no pontoQrsquo comQ projeccedilatildeo
de Qrsquo sobre AB
O atleta da 1a trajetoacuteria estaraacute sobre o ponto C indicado
X A O
P
Q
45deg
Q
C
R B
bull OQ= R= QQrsquo(∆QrsquoQO eacute isoacutesceles)
bull OQrsquo2 = R2 + R2 rArr OQ= R 2
bull OC= 2R
bull d= CQ eacute a distacircncia pedida
bull Como OC= OQ+ CQ vem
2R= R 2 + d
d= 2R ndash R 2 = R(2 ndash 14)= 06R
Resposta b
12 roda raio 45cm=
1volta 2 45
2 000 voltas x
minus π sdot
minus
x 2 45 2 000 565 200 c m 5652 km= π sdot sdot = =
Resposta d
13 Considerando a definiccedilatildeo de radiano o arco faltante mdash
que eacute de 1 rad mdash tem comprimento igual a r Assim
temos 2p= 2πr ndash r+ 2r= 2πr+ r= (2π + 1) cm
Resposta e
14 cos JOC= OMOJ
= 2r
= 12
rArr JOC= 60degrArr JOP= 120deg
= 2π3
ℓ = αr rArr ℓ = 2π3
middot 5= 10π
3 m
PM
J
O
=
C
r
15
Resposta b
16 ACB ℓ = αr rArr 19
2πr= 2π3
rArr r= 3 cm
Vem aacuterea A= πr2 = 9π cm2
Resposta c
17 Circunferecircncia da Terra 50 middot 5
000= 250
000 estaacutedios
Daiacute250 000 estaacutedios mdash 39 375 km
1 estaacutedio mdash x
x= 01575 km = 1575 m
Resposta c
18 bull A circunferecircncia maior tem comprimento 1884 uc
Daiacute 1884= 2 middot 314 middot r rArr r= 3 uc
bull Seja T o ponto de tangecircncia das duas circunferecircncias
ATM eacute retacircngulo em T
sen 30deg= MT AM
rArr 12
= MT AM
()
bull ComoABC eacute equilaacutetero de lado 2 3 sua altura eacute
2 3 middot 32
= 3 e portanto AM = 2 uc
Em ()12
= MT 2
rArr MT= 1 uc
O comprimento do segmento MN eacute MT+ NT= 1+
+ 3= 4 uc
Resposta c
19 ti =
20 min=
1
3 hrArr
vi =
7 5
13
=
225 kmh
t0 = 30 min=
12
h rArr v0 =
7 512
= 15 kmh
Sendo t o tempo ateacute o encontro
225t= 75 ndash 15t rArr 375t= 75 rArr
rArr t= 15
h= 12 minutos
Resposta b
20 ℓ = α middot r
(2π ndash α) middot 10= 2π middot 8 rArr
rArr 20π ndash 10α = 16π rArr α = 2π5
= 72deg
Resposta e
MATEMAacuteTICA CIEcirc NCIA E AP LICACcedilOtildeE S 2
Resposta a
Pista quadrada de lado L rArr
periacutemetro 4L 640 m L 160 mrArr = = rArr =
Pista circular de raio 2 R 628 m R 100 mrArr π = rArr =R
R 100 5
L 160 8
= =
21 3 180ordmπ sdot minus
AB 30ordmminus
3 30AB 157m
180
π sdot sdot= =
Resposta b
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O acircngulo pedido medeα para determinarβ podemos
fazer a seguinte proporccedilatildeo para o ponteiro das horas
60 min mdash 30deg
45 min mdash β rArr β 22deg 30
Como α 983083 β 180deg temos que
α 180deg ndash 22deg 30 157deg 30
d)
7 5
x
8
6
Para o ponteiro menor temos 60 min mdash 30deg
40 min mdash xrArr
rArr x 20deg
O acircngulo pedido mede (30deg ndash x)983083 230 isto eacute 10deg 983083
983083 60deg 70deg
e)10
9
7
8
9h35min
α 60deg983083 β
Caacutelculo de β
30deg mdash 60 min
β mdash 35 min
β 35 middot 3060
175
α 60deg983083 17deg30 rArr α 77deg30
13 O ponteiro dos minutos percorre 360deg em 60 min em
20 min descreveraacute um arco de medida 360deg3
120deg Eacute
preciso portanto determinar o comprimento de um arco
de 120deg contido em uma circunferecircncia de raio 12 cm
Temos
2π middot 12 mdash 360deg
∙ mdash 120deg rArr ∙ 8π cm
Usando a aproximaccedilatildeo dada
∙ 8 middot 31 rArr ∙ 248 cm
14 a) π6
rad equivalem a 30deg o comprimento do arco eacute
30deg360deg
middot 2π middot 3 112
middot 6π π2
(cm)
45deg eacute a oitava parte de 360deg o comprimento do
arco eacute
18
middot 2π middot 2 18
middot 4π π2
(cm)
Logo os comprimentos satildeo iguais
b) O comprimento de IJ eacute14
middot 2π middot 5 (cm) 5π2
(cm)cong 785 (cm)
O comprimento ∙ do arco KL eacute
∙ α middot r 11 middot 6 cm 66 cm
Assim o arco IJ possui maior comprimento
15
3
60deg45deg
30deg60deg
0
3
4
7
6
5
3
16 -
Primeiro quadrante π6
5π12
2π7
43
-Segundo quadrante 2π
3 2 3π
5 5π
9 7π
12 7
- Terceiro quadrante 4π
3 15π
11 10
3 13
4
-Quarto quadrante 7π
4 15π
8 5
17 P π4
Q π 983083 π6
7π6
18 A x 0 B x π2
C x π D x 3π2
19 Como o triacircngulo eacute equilaacutetero m(AC) m(AB)
m(BC) 360deg3
120deg 2π3
rad
Como A eacute imagem de π2
B eacute imagem de π2
983083 2π3
7π6
e C eacute imagem de 7π6
983083 2π3
7π983083 4π6
11π6
20
3
60deg
0
60deg
2
3
Simetria em relaccedilatildeo ao eixo vertical
21 a)
6
30deg
60deg0
5
3
Natildeo haacute simetria
Capiacutetulo 1 bull A circunferecircncia trigonomeacutetrica
7212019 Matemaacutetica Ciecircncia e Aplicaccedilotildees Vol 2
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b)
6
0
11
6
Simetria em relaccedilatildeo
ao eixo horizontal
c)
8
09
8
Simetria em relaccedilatildeo
ao centro da circunferecircncia
d)
2
0
3
2
Simetria em relaccedilatildeo
ao eixo horizontal (ou
em relaccedilatildeo ao centro)
22 Q π ndash π6
5π6
a 5π6
Q 2π ndash π6
11π6
b 11π6
23 m(AB) m(BC) m( FA ) 360deg6
60deg ou π3
rad
A 0 D π
B π3
E π 983083 π3
4π3
C 2 middot π3
F 2π ndash π3
5π3
Exerciacutecios complementares
1 O acircngulo pedido eacute α da figura temos que
α = β + 120deg+ γ
βα
γ
576
48
39
Caacutelculo de (deslocamento do ponteiro das horas)
30deg mdash 60 min
β mdash 18 min rArr β = 9deg
(note que 42+ 18= 60)
β
2 a) UT eacute um diacircmetro do ciclo UT= 2
b) Note que o UOT eacute equilaacutetero pois OT = OU em(UOcircT)= 60deg desse modo UT = 1
c) A abscissa de U eacute2
2 (cos 45deg) a de T eacute ndash 2
2
(cos 135deg) assim UT = 2 middot2
2 = 2
d) A ordenada de T eacute3
2 (sen 60deg) a de U eacute ndash 3
2
(sen 300deg) daiacute UT= 2 middot3
2 = 3
Caacutelculo de γ (deslocamento do ponteiro dos minutos)
30deg mdash 5 min
γ mdash 2 min rArr γ = 12deg
Desse modo o acircngulo α mede 9deg + 120deg+ 12deg= 141deg
3 2
1
12
3
42deg
30deg
1 h∙ 60 min mdash 360deg12
∙ 30deg
x mdash 42deg ndash 30deg ∙ 12deg Ponteiro menor
x= 12 middot 60
30 = 24 minutos
e o horaacuterio marcado eacute 13h24min
4 C1 = 3 000 m e C
2 = 2 400 m
A largura da pista eacute dada por
r1 ndash r
2 =
C1
2π ndash
C2
2π = 3 000
2π ndash 2 400
2π = 600
2π cong 955 (m)
5
2ri
rc
Sejam r i e r
c as medidas dos raios das
circunferecircncias inscrita e circunscrita
ao quadrado
ri = 2 cm
2 = 1 cm rArr c
i = 2πr
i = 2π cm
(2rc)2 = 22 + 22 rArr 4r
c2 = 8 rArr r
c = 2 cm rArr
rArr Cc = 2πr
c = 2π middot 2 cm
A razatildeo pedida eacuteC
i
Cc
= 2π
2π 2 =
1
2 =
22
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6 α tem imagem no 1o quadrante e β no 2o quadrante
α
0
β
acircngulo comprimento
360deg mdash 2π
2deg mdash xrArr x= π
90 (comprimento de α)
Como β mede 2 radianos seu comprimento eacute igual ao
dobro do raio da circunferecircncia isto eacute o comprimento
de β eacute igual a 2
7 Observe que cada um dos arcos determinados pelos
veacutertices do triacircngulo mede 360deg3
= 120deg
8
3
0
3
a) O comprimento do lago circular eacute 32 middot 3= 96 (m)
Daiacute 2πr= 96 rArr r= 962π
= 962 middot 32
= 15 (m)
b) O novo espaccedilo entre os coqueiros seria
08 middot 3= 24 (m)
O novo nuacutemero de coqueiros seria 9624
= 40 (oito a
mais que o nuacutemero inicial)
9
α
60deg
60deg
2 cm
60deg
Note que α = 360deg ndash (60deg+ 2 middot 90deg)= 120deg
O comprimento do arco destacado pode ser obtido pela
regra de trecircs
360deg mdash 2π middot 1 cm
120deg mdash x rArr x= 2π
3 cm
O comprimento em centiacutemetros da polia eacute portanto
3 middot 2π3
+ 3 middot 2= 2π + 6 (cm)
10 O raio r do aro mede r = 902
= 45 (cm)= 045 m
O comprimento do aro eacute 2 middot π middot 045= 2 middot 32 middot 045 =
= 288 (m)
O nuacutemero de voltas dadas pelo aro no percurso de1656 m eacute 1656
288 = 575 (5 voltas completas+ 3
4 de uma
volta completa)
34
de uma volta no sentido anti-horaacuterio levam o ponto
Q ao contato com o solo ocupando assim a posiccedilatildeo
inicialmente ocupada por P
11 αdeg mdash x fatias x = 360degα
(a plusmn 5)deg mdash y fatias y= 360deg(a plusmn 5)deg
Da hipoacutetese x ndash y= 1 isto eacute
360degα
ndash 360deg(a plusmn 5)deg
= 1 rArr 360 (a plusmn 5) ndash 360 middot α = α(α plusmn 5)
1o caso
360 middot (α + 5) ndash 360 α = α(α + 5) rArr α2 + 5α ndash 1 800= 0
rArr = 7 225 α = ndash5 plusmn 852
rArr α = 40deg ou α = ndash45 (natildeo
serve)
O nuacutemero de setores obtidos foi y = 360deg45deg
= 8
2o caso
360 middot (α ndash 5) ndash 360 α = α middot (α ndash 5) rArr α2 ndash 5α + 1 800=
= 0 rArr exist α ℝ pois lt 0
12 O comprimento da polia menor eacute 2π middot 2= 4π cm isto eacute
em uma volta completa a polia menor percorre 4π cm
O comprimento da polia maior eacute 2π middot 6= 12π cm isto eacute
ao fazer uma volta completa ela percorre 12π cm Ora em
uma volta completa a polia descreve um arco de 360deg
Podemos entatildeo estabelecer a proporccedilatildeo
12π cm mdash 360deg
4π cm mdash αdeg rArr 3= 360deg
α rArr α = 120deg
13Terra
rSol
rbull = 150 middot 380 middot 103 km
2bull πr= 2 middot 3 middot 150 middot 380 middot 103 = 902 280 (km)
V bull m = 902
280 km365 middot 24 h
= 902
280 km8 760 h
= 103 kmh
Capiacutetulo 1 bull A circunferecircncia trigonomeacutetrica
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14 Considere k 1 k
2 isin ℤ
k 1 middot 54π = k
2 middot 70π
27k 1 = 35k
2
Temos mmc (27 35)= 945
Daiacute k 1 = 945
27 = 35 voltas
e d=
35 middot π middot 54=
= 1 890 middot 314cong 5 934 (m)
F
54 cm
70 cm
T
15E F
45deg45deg
2
22
D
A 2 2 BC
Observe que
bull DCB eacute isoacutesceles retacircngulo m (DBC) = 45deg
bull O comprimento de AE eacute
18
45deg360deg
de 2π middot 4= 18
middot 8π = π cm
bull Analogamente o comprimento de FB eacute π cm
bull DE= EB ndash BD= 4 ndash 2 2
bull O arco EF tem comprimento 14
de 2π middot (4 ndash 2 2 ) =
=π (4 ndash 2 2 )
2 observe que 90deg360deg
= 14
O resultado procurado eacute
2 middot π + π (4 ndash 2 2 )
2 = 4π + 4π ndash π 2 2
2 = (4 ndash 2 ) π
16
A
B7 dm
x
α
Q
3 dm2 dm
r
2 dm
A1 dm
P
a) AAB 72= 12 + x2 rArr x= 48 = 4 3 dm
sen α = BQPB
mas PB2 = 22 + PQ2 = 22 + x2 = 4 + 48 = 52 rArr
rArr PB= 52
Daiacute sen α = 2
52 = 2
2 13 = 1
13 =
133
b) Quando a roda maior descreve um arco de 60deg o
comprimento correspondente eacute
1 =
2π middot 3
6 =
π dm
60deg
3 dm
ℓ1
Para que a roda menor percorra π dm eacute necessaacuterio que
ela descreva um acircngulo de 90deg pois o comprimento da
circunferecircncia menor eacute 2 = 2π middot 2= 4π cm e daiacute
4π mdash 360deg
π mdash x rArr x= 90deg
As grandezas ldquomedida do raiordquo e ldquonuacutemero de voltasrdquo satildeo
inversamente proporcionais
medida do raio nuacutemero de voltas
3 dm 802 dm x
rArr
rArr 3 middot 80= 2 middot x rArr x= 120 voltas
Desafio
O padratildeo eacute
bull a parte inteira de um termo eacute igual agrave parte inteira do termo
anterior mais 1
bull a parte decimal de um termo eacute igual agrave parte decimal do
termo anterior acrescida de dois deacutecimos
Assim depois do 506 (8o termo) temos9o termo 518
10o termo 520
11o termo 542
12o termo 554
Testes
1
Quito 6 370 Cingapura
bull A distacircncia percorrida pelo aviatildeo eacute
2π middot 6 3702
= π middot 6 370 cong 20 000 km
bull 1h mdash 800 km
x mdash 2 000 km rArr x= 25 h
Resposta c
Rodas dianteiras raio = 50 cm nuacutemero de voltas 252
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Rodas traseiras raio = nuacutemero de voltas 20
25 2 50 20 2 rsdot π sdot = sdot π sdot
25 50r 625 cm
20
sdot
= =
Resposta d
3 pneu 5raio 25 cm 10 km25 minus= = sdot
51volta 2 25 10 km
185600 voltas x
minusminus π sdot sdot
minus
5x 2 25 10 185 600 29minus= π sdot sdot sdot cong
Resposta e
4 1 volta do ponteiro das horas
1 km
2π middot 6
12 = π cm
360 divide 30
Em 8 voltas a distacircncia seraacute de 8π cm
Resposta d
5 Seja O o centro da Terra
bull m (POQ)= 76deg+ 23deg= 99deg
76deg
P
O
Q
76deg
23deg
23deg
bull O comprimento do arco POQ eacute igual a99deg
360deg do com-
primento da Terra isto eacute99
360 middot 40
000= 11
000 km
6 Seja BC = 2r a primeira formiga que percorre o semi-
ciacuterculo maior andou π middot (r + 1) (Observe que o raio do
semiciacuterculo maior vale (r+ 1) cm)
A segunda formiga percorreu 1 cm+ π middot r cm+ 1 cm=
= 2+ π middot r cm
A diferenccedila entre as distacircncias percorridas eacute
π middot (r+ 1) ndash [2+ πr]= πr + π ndash 2 ndash πr = π ndash 2
Resposta d
7 Sabemos que 1 giro da roda maior= 110π cm e 1 giro
9 B
AO
No 1o trecho deO ateacute A a distacircnciad da formiga aumenta
ateacute atingir o ponto A (neste ponto a distacircncia eacute a maior
possiacutevel pois OA eacute raio)
No 2o trecho a formiga caminha sobre a circunferecircncia
de modo que sua distacircncia agrave origem eacute constante ateacute
chegar ao ponto B
No 3o trecho a formiga parte de B (ponto no qual sua
distacircncia ao centro eacute maacutexima) e vai se aproximando do
centro de forma que a distacircncia d diminui
O graacutefico que melhor ilustra esta situaccedilatildeo estaacute represen-tado em (b)
Resposta b
10 bull O atleta que sai da posiccedilatildeo mais interna da pista
percorreraacute
3d+ 12
middot 2πr+ 3d+ k= 300
6d+ 3 middot 10+ k= 300 rArr 6d+ k= 270 1
bull O atleta que sai da posiccedilatildeo mais externa da pista
percorreraacute
12
middot 2π middot (r+ 6)+ 3d+ k= 300
3 middot (10+ 6)+ 3d+ k= 300 rArr 3d+ k= 252 2
De 1 e 2 obtemos d= 6 e k= 234
k+ d= 240 m
Resposta e
da roda menor 70 cm
Como mmc(70 110)= 770 eacute necessaacuterio que a roda maior
decirc pelo menos770110
= 7 voltas
Resposta b
8 Rgt r as grandezas raio e nuacutemero de voltas satildeo inver-
samente proporcionais Daiacute
R middot 3= r middot 10 rArr 3
10 =
rR
rArr rR
= 03
Resposta c
= π
11 bull 1a trajetoacuteria12
middot 2π middot (2R)= 2πR
bull 2a trajetoacuteria 2 middot12
middot 2πR = 2πR
bull 3
4 de 2πR=
3πR
2
Capiacutetulo 1 bull A circunferecircncia trigonomeacutetrica
Resposta a
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O atleta da 2a trajetoacuteria estaraacute no pontoQrsquo comQ projeccedilatildeo
de Qrsquo sobre AB
O atleta da 1a trajetoacuteria estaraacute sobre o ponto C indicado
X A O
P
Q
45deg
Q
C
R B
bull OQ= R= QQrsquo(∆QrsquoQO eacute isoacutesceles)
bull OQrsquo2 = R2 + R2 rArr OQ= R 2
bull OC= 2R
bull d= CQ eacute a distacircncia pedida
bull Como OC= OQ+ CQ vem
2R= R 2 + d
d= 2R ndash R 2 = R(2 ndash 14)= 06R
Resposta b
12 roda raio 45cm=
1volta 2 45
2 000 voltas x
minus π sdot
minus
x 2 45 2 000 565 200 c m 5652 km= π sdot sdot = =
Resposta d
13 Considerando a definiccedilatildeo de radiano o arco faltante mdash
que eacute de 1 rad mdash tem comprimento igual a r Assim
temos 2p= 2πr ndash r+ 2r= 2πr+ r= (2π + 1) cm
Resposta e
14 cos JOC= OMOJ
= 2r
= 12
rArr JOC= 60degrArr JOP= 120deg
= 2π3
ℓ = αr rArr ℓ = 2π3
middot 5= 10π
3 m
PM
J
O
=
C
r
15
Resposta b
16 ACB ℓ = αr rArr 19
2πr= 2π3
rArr r= 3 cm
Vem aacuterea A= πr2 = 9π cm2
Resposta c
17 Circunferecircncia da Terra 50 middot 5
000= 250
000 estaacutedios
Daiacute250 000 estaacutedios mdash 39 375 km
1 estaacutedio mdash x
x= 01575 km = 1575 m
Resposta c
18 bull A circunferecircncia maior tem comprimento 1884 uc
Daiacute 1884= 2 middot 314 middot r rArr r= 3 uc
bull Seja T o ponto de tangecircncia das duas circunferecircncias
ATM eacute retacircngulo em T
sen 30deg= MT AM
rArr 12
= MT AM
()
bull ComoABC eacute equilaacutetero de lado 2 3 sua altura eacute
2 3 middot 32
= 3 e portanto AM = 2 uc
Em ()12
= MT 2
rArr MT= 1 uc
O comprimento do segmento MN eacute MT+ NT= 1+
+ 3= 4 uc
Resposta c
19 ti =
20 min=
1
3 hrArr
vi =
7 5
13
=
225 kmh
t0 = 30 min=
12
h rArr v0 =
7 512
= 15 kmh
Sendo t o tempo ateacute o encontro
225t= 75 ndash 15t rArr 375t= 75 rArr
rArr t= 15
h= 12 minutos
Resposta b
20 ℓ = α middot r
(2π ndash α) middot 10= 2π middot 8 rArr
rArr 20π ndash 10α = 16π rArr α = 2π5
= 72deg
Resposta e
MATEMAacuteTICA CIEcirc NCIA E AP LICACcedilOtildeE S 2
Resposta a
Pista quadrada de lado L rArr
periacutemetro 4L 640 m L 160 mrArr = = rArr =
Pista circular de raio 2 R 628 m R 100 mrArr π = rArr =R
R 100 5
L 160 8
= =
21 3 180ordmπ sdot minus
AB 30ordmminus
3 30AB 157m
180
π sdot sdot= =
Resposta b
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b)
6
0
11
6
Simetria em relaccedilatildeo
ao eixo horizontal
c)
8
09
8
Simetria em relaccedilatildeo
ao centro da circunferecircncia
d)
2
0
3
2
Simetria em relaccedilatildeo
ao eixo horizontal (ou
em relaccedilatildeo ao centro)
22 Q π ndash π6
5π6
a 5π6
Q 2π ndash π6
11π6
b 11π6
23 m(AB) m(BC) m( FA ) 360deg6
60deg ou π3
rad
A 0 D π
B π3
E π 983083 π3
4π3
C 2 middot π3
F 2π ndash π3
5π3
Exerciacutecios complementares
1 O acircngulo pedido eacute α da figura temos que
α = β + 120deg+ γ
βα
γ
576
48
39
Caacutelculo de (deslocamento do ponteiro das horas)
30deg mdash 60 min
β mdash 18 min rArr β = 9deg
(note que 42+ 18= 60)
β
2 a) UT eacute um diacircmetro do ciclo UT= 2
b) Note que o UOT eacute equilaacutetero pois OT = OU em(UOcircT)= 60deg desse modo UT = 1
c) A abscissa de U eacute2
2 (cos 45deg) a de T eacute ndash 2
2
(cos 135deg) assim UT = 2 middot2
2 = 2
d) A ordenada de T eacute3
2 (sen 60deg) a de U eacute ndash 3
2
(sen 300deg) daiacute UT= 2 middot3
2 = 3
Caacutelculo de γ (deslocamento do ponteiro dos minutos)
30deg mdash 5 min
γ mdash 2 min rArr γ = 12deg
Desse modo o acircngulo α mede 9deg + 120deg+ 12deg= 141deg
3 2
1
12
3
42deg
30deg
1 h∙ 60 min mdash 360deg12
∙ 30deg
x mdash 42deg ndash 30deg ∙ 12deg Ponteiro menor
x= 12 middot 60
30 = 24 minutos
e o horaacuterio marcado eacute 13h24min
4 C1 = 3 000 m e C
2 = 2 400 m
A largura da pista eacute dada por
r1 ndash r
2 =
C1
2π ndash
C2
2π = 3 000
2π ndash 2 400
2π = 600
2π cong 955 (m)
5
2ri
rc
Sejam r i e r
c as medidas dos raios das
circunferecircncias inscrita e circunscrita
ao quadrado
ri = 2 cm
2 = 1 cm rArr c
i = 2πr
i = 2π cm
(2rc)2 = 22 + 22 rArr 4r
c2 = 8 rArr r
c = 2 cm rArr
rArr Cc = 2πr
c = 2π middot 2 cm
A razatildeo pedida eacuteC
i
Cc
= 2π
2π 2 =
1
2 =
22
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6 α tem imagem no 1o quadrante e β no 2o quadrante
α
0
β
acircngulo comprimento
360deg mdash 2π
2deg mdash xrArr x= π
90 (comprimento de α)
Como β mede 2 radianos seu comprimento eacute igual ao
dobro do raio da circunferecircncia isto eacute o comprimento
de β eacute igual a 2
7 Observe que cada um dos arcos determinados pelos
veacutertices do triacircngulo mede 360deg3
= 120deg
8
3
0
3
a) O comprimento do lago circular eacute 32 middot 3= 96 (m)
Daiacute 2πr= 96 rArr r= 962π
= 962 middot 32
= 15 (m)
b) O novo espaccedilo entre os coqueiros seria
08 middot 3= 24 (m)
O novo nuacutemero de coqueiros seria 9624
= 40 (oito a
mais que o nuacutemero inicial)
9
α
60deg
60deg
2 cm
60deg
Note que α = 360deg ndash (60deg+ 2 middot 90deg)= 120deg
O comprimento do arco destacado pode ser obtido pela
regra de trecircs
360deg mdash 2π middot 1 cm
120deg mdash x rArr x= 2π
3 cm
O comprimento em centiacutemetros da polia eacute portanto
3 middot 2π3
+ 3 middot 2= 2π + 6 (cm)
10 O raio r do aro mede r = 902
= 45 (cm)= 045 m
O comprimento do aro eacute 2 middot π middot 045= 2 middot 32 middot 045 =
= 288 (m)
O nuacutemero de voltas dadas pelo aro no percurso de1656 m eacute 1656
288 = 575 (5 voltas completas+ 3
4 de uma
volta completa)
34
de uma volta no sentido anti-horaacuterio levam o ponto
Q ao contato com o solo ocupando assim a posiccedilatildeo
inicialmente ocupada por P
11 αdeg mdash x fatias x = 360degα
(a plusmn 5)deg mdash y fatias y= 360deg(a plusmn 5)deg
Da hipoacutetese x ndash y= 1 isto eacute
360degα
ndash 360deg(a plusmn 5)deg
= 1 rArr 360 (a plusmn 5) ndash 360 middot α = α(α plusmn 5)
1o caso
360 middot (α + 5) ndash 360 α = α(α + 5) rArr α2 + 5α ndash 1 800= 0
rArr = 7 225 α = ndash5 plusmn 852
rArr α = 40deg ou α = ndash45 (natildeo
serve)
O nuacutemero de setores obtidos foi y = 360deg45deg
= 8
2o caso
360 middot (α ndash 5) ndash 360 α = α middot (α ndash 5) rArr α2 ndash 5α + 1 800=
= 0 rArr exist α ℝ pois lt 0
12 O comprimento da polia menor eacute 2π middot 2= 4π cm isto eacute
em uma volta completa a polia menor percorre 4π cm
O comprimento da polia maior eacute 2π middot 6= 12π cm isto eacute
ao fazer uma volta completa ela percorre 12π cm Ora em
uma volta completa a polia descreve um arco de 360deg
Podemos entatildeo estabelecer a proporccedilatildeo
12π cm mdash 360deg
4π cm mdash αdeg rArr 3= 360deg
α rArr α = 120deg
13Terra
rSol
rbull = 150 middot 380 middot 103 km
2bull πr= 2 middot 3 middot 150 middot 380 middot 103 = 902 280 (km)
V bull m = 902
280 km365 middot 24 h
= 902
280 km8 760 h
= 103 kmh
Capiacutetulo 1 bull A circunferecircncia trigonomeacutetrica
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14 Considere k 1 k
2 isin ℤ
k 1 middot 54π = k
2 middot 70π
27k 1 = 35k
2
Temos mmc (27 35)= 945
Daiacute k 1 = 945
27 = 35 voltas
e d=
35 middot π middot 54=
= 1 890 middot 314cong 5 934 (m)
F
54 cm
70 cm
T
15E F
45deg45deg
2
22
D
A 2 2 BC
Observe que
bull DCB eacute isoacutesceles retacircngulo m (DBC) = 45deg
bull O comprimento de AE eacute
18
45deg360deg
de 2π middot 4= 18
middot 8π = π cm
bull Analogamente o comprimento de FB eacute π cm
bull DE= EB ndash BD= 4 ndash 2 2
bull O arco EF tem comprimento 14
de 2π middot (4 ndash 2 2 ) =
=π (4 ndash 2 2 )
2 observe que 90deg360deg
= 14
O resultado procurado eacute
2 middot π + π (4 ndash 2 2 )
2 = 4π + 4π ndash π 2 2
2 = (4 ndash 2 ) π
16
A
B7 dm
x
α
Q
3 dm2 dm
r
2 dm
A1 dm
P
a) AAB 72= 12 + x2 rArr x= 48 = 4 3 dm
sen α = BQPB
mas PB2 = 22 + PQ2 = 22 + x2 = 4 + 48 = 52 rArr
rArr PB= 52
Daiacute sen α = 2
52 = 2
2 13 = 1
13 =
133
b) Quando a roda maior descreve um arco de 60deg o
comprimento correspondente eacute
1 =
2π middot 3
6 =
π dm
60deg
3 dm
ℓ1
Para que a roda menor percorra π dm eacute necessaacuterio que
ela descreva um acircngulo de 90deg pois o comprimento da
circunferecircncia menor eacute 2 = 2π middot 2= 4π cm e daiacute
4π mdash 360deg
π mdash x rArr x= 90deg
As grandezas ldquomedida do raiordquo e ldquonuacutemero de voltasrdquo satildeo
inversamente proporcionais
medida do raio nuacutemero de voltas
3 dm 802 dm x
rArr
rArr 3 middot 80= 2 middot x rArr x= 120 voltas
Desafio
O padratildeo eacute
bull a parte inteira de um termo eacute igual agrave parte inteira do termo
anterior mais 1
bull a parte decimal de um termo eacute igual agrave parte decimal do
termo anterior acrescida de dois deacutecimos
Assim depois do 506 (8o termo) temos9o termo 518
10o termo 520
11o termo 542
12o termo 554
Testes
1
Quito 6 370 Cingapura
bull A distacircncia percorrida pelo aviatildeo eacute
2π middot 6 3702
= π middot 6 370 cong 20 000 km
bull 1h mdash 800 km
x mdash 2 000 km rArr x= 25 h
Resposta c
Rodas dianteiras raio = 50 cm nuacutemero de voltas 252
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Rodas traseiras raio = nuacutemero de voltas 20
25 2 50 20 2 rsdot π sdot = sdot π sdot
25 50r 625 cm
20
sdot
= =
Resposta d
3 pneu 5raio 25 cm 10 km25 minus= = sdot
51volta 2 25 10 km
185600 voltas x
minusminus π sdot sdot
minus
5x 2 25 10 185 600 29minus= π sdot sdot sdot cong
Resposta e
4 1 volta do ponteiro das horas
1 km
2π middot 6
12 = π cm
360 divide 30
Em 8 voltas a distacircncia seraacute de 8π cm
Resposta d
5 Seja O o centro da Terra
bull m (POQ)= 76deg+ 23deg= 99deg
76deg
P
O
Q
76deg
23deg
23deg
bull O comprimento do arco POQ eacute igual a99deg
360deg do com-
primento da Terra isto eacute99
360 middot 40
000= 11
000 km
6 Seja BC = 2r a primeira formiga que percorre o semi-
ciacuterculo maior andou π middot (r + 1) (Observe que o raio do
semiciacuterculo maior vale (r+ 1) cm)
A segunda formiga percorreu 1 cm+ π middot r cm+ 1 cm=
= 2+ π middot r cm
A diferenccedila entre as distacircncias percorridas eacute
π middot (r+ 1) ndash [2+ πr]= πr + π ndash 2 ndash πr = π ndash 2
Resposta d
7 Sabemos que 1 giro da roda maior= 110π cm e 1 giro
9 B
AO
No 1o trecho deO ateacute A a distacircnciad da formiga aumenta
ateacute atingir o ponto A (neste ponto a distacircncia eacute a maior
possiacutevel pois OA eacute raio)
No 2o trecho a formiga caminha sobre a circunferecircncia
de modo que sua distacircncia agrave origem eacute constante ateacute
chegar ao ponto B
No 3o trecho a formiga parte de B (ponto no qual sua
distacircncia ao centro eacute maacutexima) e vai se aproximando do
centro de forma que a distacircncia d diminui
O graacutefico que melhor ilustra esta situaccedilatildeo estaacute represen-tado em (b)
Resposta b
10 bull O atleta que sai da posiccedilatildeo mais interna da pista
percorreraacute
3d+ 12
middot 2πr+ 3d+ k= 300
6d+ 3 middot 10+ k= 300 rArr 6d+ k= 270 1
bull O atleta que sai da posiccedilatildeo mais externa da pista
percorreraacute
12
middot 2π middot (r+ 6)+ 3d+ k= 300
3 middot (10+ 6)+ 3d+ k= 300 rArr 3d+ k= 252 2
De 1 e 2 obtemos d= 6 e k= 234
k+ d= 240 m
Resposta e
da roda menor 70 cm
Como mmc(70 110)= 770 eacute necessaacuterio que a roda maior
decirc pelo menos770110
= 7 voltas
Resposta b
8 Rgt r as grandezas raio e nuacutemero de voltas satildeo inver-
samente proporcionais Daiacute
R middot 3= r middot 10 rArr 3
10 =
rR
rArr rR
= 03
Resposta c
= π
11 bull 1a trajetoacuteria12
middot 2π middot (2R)= 2πR
bull 2a trajetoacuteria 2 middot12
middot 2πR = 2πR
bull 3
4 de 2πR=
3πR
2
Capiacutetulo 1 bull A circunferecircncia trigonomeacutetrica
Resposta a
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O atleta da 2a trajetoacuteria estaraacute no pontoQrsquo comQ projeccedilatildeo
de Qrsquo sobre AB
O atleta da 1a trajetoacuteria estaraacute sobre o ponto C indicado
X A O
P
Q
45deg
Q
C
R B
bull OQ= R= QQrsquo(∆QrsquoQO eacute isoacutesceles)
bull OQrsquo2 = R2 + R2 rArr OQ= R 2
bull OC= 2R
bull d= CQ eacute a distacircncia pedida
bull Como OC= OQ+ CQ vem
2R= R 2 + d
d= 2R ndash R 2 = R(2 ndash 14)= 06R
Resposta b
12 roda raio 45cm=
1volta 2 45
2 000 voltas x
minus π sdot
minus
x 2 45 2 000 565 200 c m 5652 km= π sdot sdot = =
Resposta d
13 Considerando a definiccedilatildeo de radiano o arco faltante mdash
que eacute de 1 rad mdash tem comprimento igual a r Assim
temos 2p= 2πr ndash r+ 2r= 2πr+ r= (2π + 1) cm
Resposta e
14 cos JOC= OMOJ
= 2r
= 12
rArr JOC= 60degrArr JOP= 120deg
= 2π3
ℓ = αr rArr ℓ = 2π3
middot 5= 10π
3 m
PM
J
O
=
C
r
15
Resposta b
16 ACB ℓ = αr rArr 19
2πr= 2π3
rArr r= 3 cm
Vem aacuterea A= πr2 = 9π cm2
Resposta c
17 Circunferecircncia da Terra 50 middot 5
000= 250
000 estaacutedios
Daiacute250 000 estaacutedios mdash 39 375 km
1 estaacutedio mdash x
x= 01575 km = 1575 m
Resposta c
18 bull A circunferecircncia maior tem comprimento 1884 uc
Daiacute 1884= 2 middot 314 middot r rArr r= 3 uc
bull Seja T o ponto de tangecircncia das duas circunferecircncias
ATM eacute retacircngulo em T
sen 30deg= MT AM
rArr 12
= MT AM
()
bull ComoABC eacute equilaacutetero de lado 2 3 sua altura eacute
2 3 middot 32
= 3 e portanto AM = 2 uc
Em ()12
= MT 2
rArr MT= 1 uc
O comprimento do segmento MN eacute MT+ NT= 1+
+ 3= 4 uc
Resposta c
19 ti =
20 min=
1
3 hrArr
vi =
7 5
13
=
225 kmh
t0 = 30 min=
12
h rArr v0 =
7 512
= 15 kmh
Sendo t o tempo ateacute o encontro
225t= 75 ndash 15t rArr 375t= 75 rArr
rArr t= 15
h= 12 minutos
Resposta b
20 ℓ = α middot r
(2π ndash α) middot 10= 2π middot 8 rArr
rArr 20π ndash 10α = 16π rArr α = 2π5
= 72deg
Resposta e
MATEMAacuteTICA CIEcirc NCIA E AP LICACcedilOtildeE S 2
Resposta a
Pista quadrada de lado L rArr
periacutemetro 4L 640 m L 160 mrArr = = rArr =
Pista circular de raio 2 R 628 m R 100 mrArr π = rArr =R
R 100 5
L 160 8
= =
21 3 180ordmπ sdot minus
AB 30ordmminus
3 30AB 157m
180
π sdot sdot= =
Resposta b
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6 α tem imagem no 1o quadrante e β no 2o quadrante
α
0
β
acircngulo comprimento
360deg mdash 2π
2deg mdash xrArr x= π
90 (comprimento de α)
Como β mede 2 radianos seu comprimento eacute igual ao
dobro do raio da circunferecircncia isto eacute o comprimento
de β eacute igual a 2
7 Observe que cada um dos arcos determinados pelos
veacutertices do triacircngulo mede 360deg3
= 120deg
8
3
0
3
a) O comprimento do lago circular eacute 32 middot 3= 96 (m)
Daiacute 2πr= 96 rArr r= 962π
= 962 middot 32
= 15 (m)
b) O novo espaccedilo entre os coqueiros seria
08 middot 3= 24 (m)
O novo nuacutemero de coqueiros seria 9624
= 40 (oito a
mais que o nuacutemero inicial)
9
α
60deg
60deg
2 cm
60deg
Note que α = 360deg ndash (60deg+ 2 middot 90deg)= 120deg
O comprimento do arco destacado pode ser obtido pela
regra de trecircs
360deg mdash 2π middot 1 cm
120deg mdash x rArr x= 2π
3 cm
O comprimento em centiacutemetros da polia eacute portanto
3 middot 2π3
+ 3 middot 2= 2π + 6 (cm)
10 O raio r do aro mede r = 902
= 45 (cm)= 045 m
O comprimento do aro eacute 2 middot π middot 045= 2 middot 32 middot 045 =
= 288 (m)
O nuacutemero de voltas dadas pelo aro no percurso de1656 m eacute 1656
288 = 575 (5 voltas completas+ 3
4 de uma
volta completa)
34
de uma volta no sentido anti-horaacuterio levam o ponto
Q ao contato com o solo ocupando assim a posiccedilatildeo
inicialmente ocupada por P
11 αdeg mdash x fatias x = 360degα
(a plusmn 5)deg mdash y fatias y= 360deg(a plusmn 5)deg
Da hipoacutetese x ndash y= 1 isto eacute
360degα
ndash 360deg(a plusmn 5)deg
= 1 rArr 360 (a plusmn 5) ndash 360 middot α = α(α plusmn 5)
1o caso
360 middot (α + 5) ndash 360 α = α(α + 5) rArr α2 + 5α ndash 1 800= 0
rArr = 7 225 α = ndash5 plusmn 852
rArr α = 40deg ou α = ndash45 (natildeo
serve)
O nuacutemero de setores obtidos foi y = 360deg45deg
= 8
2o caso
360 middot (α ndash 5) ndash 360 α = α middot (α ndash 5) rArr α2 ndash 5α + 1 800=
= 0 rArr exist α ℝ pois lt 0
12 O comprimento da polia menor eacute 2π middot 2= 4π cm isto eacute
em uma volta completa a polia menor percorre 4π cm
O comprimento da polia maior eacute 2π middot 6= 12π cm isto eacute
ao fazer uma volta completa ela percorre 12π cm Ora em
uma volta completa a polia descreve um arco de 360deg
Podemos entatildeo estabelecer a proporccedilatildeo
12π cm mdash 360deg
4π cm mdash αdeg rArr 3= 360deg
α rArr α = 120deg
13Terra
rSol
rbull = 150 middot 380 middot 103 km
2bull πr= 2 middot 3 middot 150 middot 380 middot 103 = 902 280 (km)
V bull m = 902
280 km365 middot 24 h
= 902
280 km8 760 h
= 103 kmh
Capiacutetulo 1 bull A circunferecircncia trigonomeacutetrica
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14 Considere k 1 k
2 isin ℤ
k 1 middot 54π = k
2 middot 70π
27k 1 = 35k
2
Temos mmc (27 35)= 945
Daiacute k 1 = 945
27 = 35 voltas
e d=
35 middot π middot 54=
= 1 890 middot 314cong 5 934 (m)
F
54 cm
70 cm
T
15E F
45deg45deg
2
22
D
A 2 2 BC
Observe que
bull DCB eacute isoacutesceles retacircngulo m (DBC) = 45deg
bull O comprimento de AE eacute
18
45deg360deg
de 2π middot 4= 18
middot 8π = π cm
bull Analogamente o comprimento de FB eacute π cm
bull DE= EB ndash BD= 4 ndash 2 2
bull O arco EF tem comprimento 14
de 2π middot (4 ndash 2 2 ) =
=π (4 ndash 2 2 )
2 observe que 90deg360deg
= 14
O resultado procurado eacute
2 middot π + π (4 ndash 2 2 )
2 = 4π + 4π ndash π 2 2
2 = (4 ndash 2 ) π
16
A
B7 dm
x
α
Q
3 dm2 dm
r
2 dm
A1 dm
P
a) AAB 72= 12 + x2 rArr x= 48 = 4 3 dm
sen α = BQPB
mas PB2 = 22 + PQ2 = 22 + x2 = 4 + 48 = 52 rArr
rArr PB= 52
Daiacute sen α = 2
52 = 2
2 13 = 1
13 =
133
b) Quando a roda maior descreve um arco de 60deg o
comprimento correspondente eacute
1 =
2π middot 3
6 =
π dm
60deg
3 dm
ℓ1
Para que a roda menor percorra π dm eacute necessaacuterio que
ela descreva um acircngulo de 90deg pois o comprimento da
circunferecircncia menor eacute 2 = 2π middot 2= 4π cm e daiacute
4π mdash 360deg
π mdash x rArr x= 90deg
As grandezas ldquomedida do raiordquo e ldquonuacutemero de voltasrdquo satildeo
inversamente proporcionais
medida do raio nuacutemero de voltas
3 dm 802 dm x
rArr
rArr 3 middot 80= 2 middot x rArr x= 120 voltas
Desafio
O padratildeo eacute
bull a parte inteira de um termo eacute igual agrave parte inteira do termo
anterior mais 1
bull a parte decimal de um termo eacute igual agrave parte decimal do
termo anterior acrescida de dois deacutecimos
Assim depois do 506 (8o termo) temos9o termo 518
10o termo 520
11o termo 542
12o termo 554
Testes
1
Quito 6 370 Cingapura
bull A distacircncia percorrida pelo aviatildeo eacute
2π middot 6 3702
= π middot 6 370 cong 20 000 km
bull 1h mdash 800 km
x mdash 2 000 km rArr x= 25 h
Resposta c
Rodas dianteiras raio = 50 cm nuacutemero de voltas 252
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Rodas traseiras raio = nuacutemero de voltas 20
25 2 50 20 2 rsdot π sdot = sdot π sdot
25 50r 625 cm
20
sdot
= =
Resposta d
3 pneu 5raio 25 cm 10 km25 minus= = sdot
51volta 2 25 10 km
185600 voltas x
minusminus π sdot sdot
minus
5x 2 25 10 185 600 29minus= π sdot sdot sdot cong
Resposta e
4 1 volta do ponteiro das horas
1 km
2π middot 6
12 = π cm
360 divide 30
Em 8 voltas a distacircncia seraacute de 8π cm
Resposta d
5 Seja O o centro da Terra
bull m (POQ)= 76deg+ 23deg= 99deg
76deg
P
O
Q
76deg
23deg
23deg
bull O comprimento do arco POQ eacute igual a99deg
360deg do com-
primento da Terra isto eacute99
360 middot 40
000= 11
000 km
6 Seja BC = 2r a primeira formiga que percorre o semi-
ciacuterculo maior andou π middot (r + 1) (Observe que o raio do
semiciacuterculo maior vale (r+ 1) cm)
A segunda formiga percorreu 1 cm+ π middot r cm+ 1 cm=
= 2+ π middot r cm
A diferenccedila entre as distacircncias percorridas eacute
π middot (r+ 1) ndash [2+ πr]= πr + π ndash 2 ndash πr = π ndash 2
Resposta d
7 Sabemos que 1 giro da roda maior= 110π cm e 1 giro
9 B
AO
No 1o trecho deO ateacute A a distacircnciad da formiga aumenta
ateacute atingir o ponto A (neste ponto a distacircncia eacute a maior
possiacutevel pois OA eacute raio)
No 2o trecho a formiga caminha sobre a circunferecircncia
de modo que sua distacircncia agrave origem eacute constante ateacute
chegar ao ponto B
No 3o trecho a formiga parte de B (ponto no qual sua
distacircncia ao centro eacute maacutexima) e vai se aproximando do
centro de forma que a distacircncia d diminui
O graacutefico que melhor ilustra esta situaccedilatildeo estaacute represen-tado em (b)
Resposta b
10 bull O atleta que sai da posiccedilatildeo mais interna da pista
percorreraacute
3d+ 12
middot 2πr+ 3d+ k= 300
6d+ 3 middot 10+ k= 300 rArr 6d+ k= 270 1
bull O atleta que sai da posiccedilatildeo mais externa da pista
percorreraacute
12
middot 2π middot (r+ 6)+ 3d+ k= 300
3 middot (10+ 6)+ 3d+ k= 300 rArr 3d+ k= 252 2
De 1 e 2 obtemos d= 6 e k= 234
k+ d= 240 m
Resposta e
da roda menor 70 cm
Como mmc(70 110)= 770 eacute necessaacuterio que a roda maior
decirc pelo menos770110
= 7 voltas
Resposta b
8 Rgt r as grandezas raio e nuacutemero de voltas satildeo inver-
samente proporcionais Daiacute
R middot 3= r middot 10 rArr 3
10 =
rR
rArr rR
= 03
Resposta c
= π
11 bull 1a trajetoacuteria12
middot 2π middot (2R)= 2πR
bull 2a trajetoacuteria 2 middot12
middot 2πR = 2πR
bull 3
4 de 2πR=
3πR
2
Capiacutetulo 1 bull A circunferecircncia trigonomeacutetrica
Resposta a
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O atleta da 2a trajetoacuteria estaraacute no pontoQrsquo comQ projeccedilatildeo
de Qrsquo sobre AB
O atleta da 1a trajetoacuteria estaraacute sobre o ponto C indicado
X A O
P
Q
45deg
Q
C
R B
bull OQ= R= QQrsquo(∆QrsquoQO eacute isoacutesceles)
bull OQrsquo2 = R2 + R2 rArr OQ= R 2
bull OC= 2R
bull d= CQ eacute a distacircncia pedida
bull Como OC= OQ+ CQ vem
2R= R 2 + d
d= 2R ndash R 2 = R(2 ndash 14)= 06R
Resposta b
12 roda raio 45cm=
1volta 2 45
2 000 voltas x
minus π sdot
minus
x 2 45 2 000 565 200 c m 5652 km= π sdot sdot = =
Resposta d
13 Considerando a definiccedilatildeo de radiano o arco faltante mdash
que eacute de 1 rad mdash tem comprimento igual a r Assim
temos 2p= 2πr ndash r+ 2r= 2πr+ r= (2π + 1) cm
Resposta e
14 cos JOC= OMOJ
= 2r
= 12
rArr JOC= 60degrArr JOP= 120deg
= 2π3
ℓ = αr rArr ℓ = 2π3
middot 5= 10π
3 m
PM
J
O
=
C
r
15
Resposta b
16 ACB ℓ = αr rArr 19
2πr= 2π3
rArr r= 3 cm
Vem aacuterea A= πr2 = 9π cm2
Resposta c
17 Circunferecircncia da Terra 50 middot 5
000= 250
000 estaacutedios
Daiacute250 000 estaacutedios mdash 39 375 km
1 estaacutedio mdash x
x= 01575 km = 1575 m
Resposta c
18 bull A circunferecircncia maior tem comprimento 1884 uc
Daiacute 1884= 2 middot 314 middot r rArr r= 3 uc
bull Seja T o ponto de tangecircncia das duas circunferecircncias
ATM eacute retacircngulo em T
sen 30deg= MT AM
rArr 12
= MT AM
()
bull ComoABC eacute equilaacutetero de lado 2 3 sua altura eacute
2 3 middot 32
= 3 e portanto AM = 2 uc
Em ()12
= MT 2
rArr MT= 1 uc
O comprimento do segmento MN eacute MT+ NT= 1+
+ 3= 4 uc
Resposta c
19 ti =
20 min=
1
3 hrArr
vi =
7 5
13
=
225 kmh
t0 = 30 min=
12
h rArr v0 =
7 512
= 15 kmh
Sendo t o tempo ateacute o encontro
225t= 75 ndash 15t rArr 375t= 75 rArr
rArr t= 15
h= 12 minutos
Resposta b
20 ℓ = α middot r
(2π ndash α) middot 10= 2π middot 8 rArr
rArr 20π ndash 10α = 16π rArr α = 2π5
= 72deg
Resposta e
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Resposta a
Pista quadrada de lado L rArr
periacutemetro 4L 640 m L 160 mrArr = = rArr =
Pista circular de raio 2 R 628 m R 100 mrArr π = rArr =R
R 100 5
L 160 8
= =
21 3 180ordmπ sdot minus
AB 30ordmminus
3 30AB 157m
180
π sdot sdot= =
Resposta b
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14 Considere k 1 k
2 isin ℤ
k 1 middot 54π = k
2 middot 70π
27k 1 = 35k
2
Temos mmc (27 35)= 945
Daiacute k 1 = 945
27 = 35 voltas
e d=
35 middot π middot 54=
= 1 890 middot 314cong 5 934 (m)
F
54 cm
70 cm
T
15E F
45deg45deg
2
22
D
A 2 2 BC
Observe que
bull DCB eacute isoacutesceles retacircngulo m (DBC) = 45deg
bull O comprimento de AE eacute
18
45deg360deg
de 2π middot 4= 18
middot 8π = π cm
bull Analogamente o comprimento de FB eacute π cm
bull DE= EB ndash BD= 4 ndash 2 2
bull O arco EF tem comprimento 14
de 2π middot (4 ndash 2 2 ) =
=π (4 ndash 2 2 )
2 observe que 90deg360deg
= 14
O resultado procurado eacute
2 middot π + π (4 ndash 2 2 )
2 = 4π + 4π ndash π 2 2
2 = (4 ndash 2 ) π
16
A
B7 dm
x
α
Q
3 dm2 dm
r
2 dm
A1 dm
P
a) AAB 72= 12 + x2 rArr x= 48 = 4 3 dm
sen α = BQPB
mas PB2 = 22 + PQ2 = 22 + x2 = 4 + 48 = 52 rArr
rArr PB= 52
Daiacute sen α = 2
52 = 2
2 13 = 1
13 =
133
b) Quando a roda maior descreve um arco de 60deg o
comprimento correspondente eacute
1 =
2π middot 3
6 =
π dm
60deg
3 dm
ℓ1
Para que a roda menor percorra π dm eacute necessaacuterio que
ela descreva um acircngulo de 90deg pois o comprimento da
circunferecircncia menor eacute 2 = 2π middot 2= 4π cm e daiacute
4π mdash 360deg
π mdash x rArr x= 90deg
As grandezas ldquomedida do raiordquo e ldquonuacutemero de voltasrdquo satildeo
inversamente proporcionais
medida do raio nuacutemero de voltas
3 dm 802 dm x
rArr
rArr 3 middot 80= 2 middot x rArr x= 120 voltas
Desafio
O padratildeo eacute
bull a parte inteira de um termo eacute igual agrave parte inteira do termo
anterior mais 1
bull a parte decimal de um termo eacute igual agrave parte decimal do
termo anterior acrescida de dois deacutecimos
Assim depois do 506 (8o termo) temos9o termo 518
10o termo 520
11o termo 542
12o termo 554
Testes
1
Quito 6 370 Cingapura
bull A distacircncia percorrida pelo aviatildeo eacute
2π middot 6 3702
= π middot 6 370 cong 20 000 km
bull 1h mdash 800 km
x mdash 2 000 km rArr x= 25 h
Resposta c
Rodas dianteiras raio = 50 cm nuacutemero de voltas 252
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Rodas traseiras raio = nuacutemero de voltas 20
25 2 50 20 2 rsdot π sdot = sdot π sdot
25 50r 625 cm
20
sdot
= =
Resposta d
3 pneu 5raio 25 cm 10 km25 minus= = sdot
51volta 2 25 10 km
185600 voltas x
minusminus π sdot sdot
minus
5x 2 25 10 185 600 29minus= π sdot sdot sdot cong
Resposta e
4 1 volta do ponteiro das horas
1 km
2π middot 6
12 = π cm
360 divide 30
Em 8 voltas a distacircncia seraacute de 8π cm
Resposta d
5 Seja O o centro da Terra
bull m (POQ)= 76deg+ 23deg= 99deg
76deg
P
O
Q
76deg
23deg
23deg
bull O comprimento do arco POQ eacute igual a99deg
360deg do com-
primento da Terra isto eacute99
360 middot 40
000= 11
000 km
6 Seja BC = 2r a primeira formiga que percorre o semi-
ciacuterculo maior andou π middot (r + 1) (Observe que o raio do
semiciacuterculo maior vale (r+ 1) cm)
A segunda formiga percorreu 1 cm+ π middot r cm+ 1 cm=
= 2+ π middot r cm
A diferenccedila entre as distacircncias percorridas eacute
π middot (r+ 1) ndash [2+ πr]= πr + π ndash 2 ndash πr = π ndash 2
Resposta d
7 Sabemos que 1 giro da roda maior= 110π cm e 1 giro
9 B
AO
No 1o trecho deO ateacute A a distacircnciad da formiga aumenta
ateacute atingir o ponto A (neste ponto a distacircncia eacute a maior
possiacutevel pois OA eacute raio)
No 2o trecho a formiga caminha sobre a circunferecircncia
de modo que sua distacircncia agrave origem eacute constante ateacute
chegar ao ponto B
No 3o trecho a formiga parte de B (ponto no qual sua
distacircncia ao centro eacute maacutexima) e vai se aproximando do
centro de forma que a distacircncia d diminui
O graacutefico que melhor ilustra esta situaccedilatildeo estaacute represen-tado em (b)
Resposta b
10 bull O atleta que sai da posiccedilatildeo mais interna da pista
percorreraacute
3d+ 12
middot 2πr+ 3d+ k= 300
6d+ 3 middot 10+ k= 300 rArr 6d+ k= 270 1
bull O atleta que sai da posiccedilatildeo mais externa da pista
percorreraacute
12
middot 2π middot (r+ 6)+ 3d+ k= 300
3 middot (10+ 6)+ 3d+ k= 300 rArr 3d+ k= 252 2
De 1 e 2 obtemos d= 6 e k= 234
k+ d= 240 m
Resposta e
da roda menor 70 cm
Como mmc(70 110)= 770 eacute necessaacuterio que a roda maior
decirc pelo menos770110
= 7 voltas
Resposta b
8 Rgt r as grandezas raio e nuacutemero de voltas satildeo inver-
samente proporcionais Daiacute
R middot 3= r middot 10 rArr 3
10 =
rR
rArr rR
= 03
Resposta c
= π
11 bull 1a trajetoacuteria12
middot 2π middot (2R)= 2πR
bull 2a trajetoacuteria 2 middot12
middot 2πR = 2πR
bull 3
4 de 2πR=
3πR
2
Capiacutetulo 1 bull A circunferecircncia trigonomeacutetrica
Resposta a
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O atleta da 2a trajetoacuteria estaraacute no pontoQrsquo comQ projeccedilatildeo
de Qrsquo sobre AB
O atleta da 1a trajetoacuteria estaraacute sobre o ponto C indicado
X A O
P
Q
45deg
Q
C
R B
bull OQ= R= QQrsquo(∆QrsquoQO eacute isoacutesceles)
bull OQrsquo2 = R2 + R2 rArr OQ= R 2
bull OC= 2R
bull d= CQ eacute a distacircncia pedida
bull Como OC= OQ+ CQ vem
2R= R 2 + d
d= 2R ndash R 2 = R(2 ndash 14)= 06R
Resposta b
12 roda raio 45cm=
1volta 2 45
2 000 voltas x
minus π sdot
minus
x 2 45 2 000 565 200 c m 5652 km= π sdot sdot = =
Resposta d
13 Considerando a definiccedilatildeo de radiano o arco faltante mdash
que eacute de 1 rad mdash tem comprimento igual a r Assim
temos 2p= 2πr ndash r+ 2r= 2πr+ r= (2π + 1) cm
Resposta e
14 cos JOC= OMOJ
= 2r
= 12
rArr JOC= 60degrArr JOP= 120deg
= 2π3
ℓ = αr rArr ℓ = 2π3
middot 5= 10π
3 m
PM
J
O
=
C
r
15
Resposta b
16 ACB ℓ = αr rArr 19
2πr= 2π3
rArr r= 3 cm
Vem aacuterea A= πr2 = 9π cm2
Resposta c
17 Circunferecircncia da Terra 50 middot 5
000= 250
000 estaacutedios
Daiacute250 000 estaacutedios mdash 39 375 km
1 estaacutedio mdash x
x= 01575 km = 1575 m
Resposta c
18 bull A circunferecircncia maior tem comprimento 1884 uc
Daiacute 1884= 2 middot 314 middot r rArr r= 3 uc
bull Seja T o ponto de tangecircncia das duas circunferecircncias
ATM eacute retacircngulo em T
sen 30deg= MT AM
rArr 12
= MT AM
()
bull ComoABC eacute equilaacutetero de lado 2 3 sua altura eacute
2 3 middot 32
= 3 e portanto AM = 2 uc
Em ()12
= MT 2
rArr MT= 1 uc
O comprimento do segmento MN eacute MT+ NT= 1+
+ 3= 4 uc
Resposta c
19 ti =
20 min=
1
3 hrArr
vi =
7 5
13
=
225 kmh
t0 = 30 min=
12
h rArr v0 =
7 512
= 15 kmh
Sendo t o tempo ateacute o encontro
225t= 75 ndash 15t rArr 375t= 75 rArr
rArr t= 15
h= 12 minutos
Resposta b
20 ℓ = α middot r
(2π ndash α) middot 10= 2π middot 8 rArr
rArr 20π ndash 10α = 16π rArr α = 2π5
= 72deg
Resposta e
MATEMAacuteTICA CIEcirc NCIA E AP LICACcedilOtildeE S 2
Resposta a
Pista quadrada de lado L rArr
periacutemetro 4L 640 m L 160 mrArr = = rArr =
Pista circular de raio 2 R 628 m R 100 mrArr π = rArr =R
R 100 5
L 160 8
= =
21 3 180ordmπ sdot minus
AB 30ordmminus
3 30AB 157m
180
π sdot sdot= =
Resposta b
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Rodas traseiras raio = nuacutemero de voltas 20
25 2 50 20 2 rsdot π sdot = sdot π sdot
25 50r 625 cm
20
sdot
= =
Resposta d
3 pneu 5raio 25 cm 10 km25 minus= = sdot
51volta 2 25 10 km
185600 voltas x
minusminus π sdot sdot
minus
5x 2 25 10 185 600 29minus= π sdot sdot sdot cong
Resposta e
4 1 volta do ponteiro das horas
1 km
2π middot 6
12 = π cm
360 divide 30
Em 8 voltas a distacircncia seraacute de 8π cm
Resposta d
5 Seja O o centro da Terra
bull m (POQ)= 76deg+ 23deg= 99deg
76deg
P
O
Q
76deg
23deg
23deg
bull O comprimento do arco POQ eacute igual a99deg
360deg do com-
primento da Terra isto eacute99
360 middot 40
000= 11
000 km
6 Seja BC = 2r a primeira formiga que percorre o semi-
ciacuterculo maior andou π middot (r + 1) (Observe que o raio do
semiciacuterculo maior vale (r+ 1) cm)
A segunda formiga percorreu 1 cm+ π middot r cm+ 1 cm=
= 2+ π middot r cm
A diferenccedila entre as distacircncias percorridas eacute
π middot (r+ 1) ndash [2+ πr]= πr + π ndash 2 ndash πr = π ndash 2
Resposta d
7 Sabemos que 1 giro da roda maior= 110π cm e 1 giro
9 B
AO
No 1o trecho deO ateacute A a distacircnciad da formiga aumenta
ateacute atingir o ponto A (neste ponto a distacircncia eacute a maior
possiacutevel pois OA eacute raio)
No 2o trecho a formiga caminha sobre a circunferecircncia
de modo que sua distacircncia agrave origem eacute constante ateacute
chegar ao ponto B
No 3o trecho a formiga parte de B (ponto no qual sua
distacircncia ao centro eacute maacutexima) e vai se aproximando do
centro de forma que a distacircncia d diminui
O graacutefico que melhor ilustra esta situaccedilatildeo estaacute represen-tado em (b)
Resposta b
10 bull O atleta que sai da posiccedilatildeo mais interna da pista
percorreraacute
3d+ 12
middot 2πr+ 3d+ k= 300
6d+ 3 middot 10+ k= 300 rArr 6d+ k= 270 1
bull O atleta que sai da posiccedilatildeo mais externa da pista
percorreraacute
12
middot 2π middot (r+ 6)+ 3d+ k= 300
3 middot (10+ 6)+ 3d+ k= 300 rArr 3d+ k= 252 2
De 1 e 2 obtemos d= 6 e k= 234
k+ d= 240 m
Resposta e
da roda menor 70 cm
Como mmc(70 110)= 770 eacute necessaacuterio que a roda maior
decirc pelo menos770110
= 7 voltas
Resposta b
8 Rgt r as grandezas raio e nuacutemero de voltas satildeo inver-
samente proporcionais Daiacute
R middot 3= r middot 10 rArr 3
10 =
rR
rArr rR
= 03
Resposta c
= π
11 bull 1a trajetoacuteria12
middot 2π middot (2R)= 2πR
bull 2a trajetoacuteria 2 middot12
middot 2πR = 2πR
bull 3
4 de 2πR=
3πR
2
Capiacutetulo 1 bull A circunferecircncia trigonomeacutetrica
Resposta a
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O atleta da 2a trajetoacuteria estaraacute no pontoQrsquo comQ projeccedilatildeo
de Qrsquo sobre AB
O atleta da 1a trajetoacuteria estaraacute sobre o ponto C indicado
X A O
P
Q
45deg
Q
C
R B
bull OQ= R= QQrsquo(∆QrsquoQO eacute isoacutesceles)
bull OQrsquo2 = R2 + R2 rArr OQ= R 2
bull OC= 2R
bull d= CQ eacute a distacircncia pedida
bull Como OC= OQ+ CQ vem
2R= R 2 + d
d= 2R ndash R 2 = R(2 ndash 14)= 06R
Resposta b
12 roda raio 45cm=
1volta 2 45
2 000 voltas x
minus π sdot
minus
x 2 45 2 000 565 200 c m 5652 km= π sdot sdot = =
Resposta d
13 Considerando a definiccedilatildeo de radiano o arco faltante mdash
que eacute de 1 rad mdash tem comprimento igual a r Assim
temos 2p= 2πr ndash r+ 2r= 2πr+ r= (2π + 1) cm
Resposta e
14 cos JOC= OMOJ
= 2r
= 12
rArr JOC= 60degrArr JOP= 120deg
= 2π3
ℓ = αr rArr ℓ = 2π3
middot 5= 10π
3 m
PM
J
O
=
C
r
15
Resposta b
16 ACB ℓ = αr rArr 19
2πr= 2π3
rArr r= 3 cm
Vem aacuterea A= πr2 = 9π cm2
Resposta c
17 Circunferecircncia da Terra 50 middot 5
000= 250
000 estaacutedios
Daiacute250 000 estaacutedios mdash 39 375 km
1 estaacutedio mdash x
x= 01575 km = 1575 m
Resposta c
18 bull A circunferecircncia maior tem comprimento 1884 uc
Daiacute 1884= 2 middot 314 middot r rArr r= 3 uc
bull Seja T o ponto de tangecircncia das duas circunferecircncias
ATM eacute retacircngulo em T
sen 30deg= MT AM
rArr 12
= MT AM
()
bull ComoABC eacute equilaacutetero de lado 2 3 sua altura eacute
2 3 middot 32
= 3 e portanto AM = 2 uc
Em ()12
= MT 2
rArr MT= 1 uc
O comprimento do segmento MN eacute MT+ NT= 1+
+ 3= 4 uc
Resposta c
19 ti =
20 min=
1
3 hrArr
vi =
7 5
13
=
225 kmh
t0 = 30 min=
12
h rArr v0 =
7 512
= 15 kmh
Sendo t o tempo ateacute o encontro
225t= 75 ndash 15t rArr 375t= 75 rArr
rArr t= 15
h= 12 minutos
Resposta b
20 ℓ = α middot r
(2π ndash α) middot 10= 2π middot 8 rArr
rArr 20π ndash 10α = 16π rArr α = 2π5
= 72deg
Resposta e
MATEMAacuteTICA CIEcirc NCIA E AP LICACcedilOtildeE S 2
Resposta a
Pista quadrada de lado L rArr
periacutemetro 4L 640 m L 160 mrArr = = rArr =
Pista circular de raio 2 R 628 m R 100 mrArr π = rArr =R
R 100 5
L 160 8
= =
21 3 180ordmπ sdot minus
AB 30ordmminus
3 30AB 157m
180
π sdot sdot= =
Resposta b
7212019 Matemaacutetica Ciecircncia e Aplicaccedilotildees Vol 2
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O atleta da 2a trajetoacuteria estaraacute no pontoQrsquo comQ projeccedilatildeo
de Qrsquo sobre AB
O atleta da 1a trajetoacuteria estaraacute sobre o ponto C indicado
X A O
P
Q
45deg
Q
C
R B
bull OQ= R= QQrsquo(∆QrsquoQO eacute isoacutesceles)
bull OQrsquo2 = R2 + R2 rArr OQ= R 2
bull OC= 2R
bull d= CQ eacute a distacircncia pedida
bull Como OC= OQ+ CQ vem
2R= R 2 + d
d= 2R ndash R 2 = R(2 ndash 14)= 06R
Resposta b
12 roda raio 45cm=
1volta 2 45
2 000 voltas x
minus π sdot
minus
x 2 45 2 000 565 200 c m 5652 km= π sdot sdot = =
Resposta d
13 Considerando a definiccedilatildeo de radiano o arco faltante mdash
que eacute de 1 rad mdash tem comprimento igual a r Assim
temos 2p= 2πr ndash r+ 2r= 2πr+ r= (2π + 1) cm
Resposta e
14 cos JOC= OMOJ
= 2r
= 12
rArr JOC= 60degrArr JOP= 120deg
= 2π3
ℓ = αr rArr ℓ = 2π3
middot 5= 10π
3 m
PM
J
O
=
C
r
15
Resposta b
16 ACB ℓ = αr rArr 19
2πr= 2π3
rArr r= 3 cm
Vem aacuterea A= πr2 = 9π cm2
Resposta c
17 Circunferecircncia da Terra 50 middot 5
000= 250
000 estaacutedios
Daiacute250 000 estaacutedios mdash 39 375 km
1 estaacutedio mdash x
x= 01575 km = 1575 m
Resposta c
18 bull A circunferecircncia maior tem comprimento 1884 uc
Daiacute 1884= 2 middot 314 middot r rArr r= 3 uc
bull Seja T o ponto de tangecircncia das duas circunferecircncias
ATM eacute retacircngulo em T
sen 30deg= MT AM
rArr 12
= MT AM
()
bull ComoABC eacute equilaacutetero de lado 2 3 sua altura eacute
2 3 middot 32
= 3 e portanto AM = 2 uc
Em ()12
= MT 2
rArr MT= 1 uc
O comprimento do segmento MN eacute MT+ NT= 1+
+ 3= 4 uc
Resposta c
19 ti =
20 min=
1
3 hrArr
vi =
7 5
13
=
225 kmh
t0 = 30 min=
12
h rArr v0 =
7 512
= 15 kmh
Sendo t o tempo ateacute o encontro
225t= 75 ndash 15t rArr 375t= 75 rArr
rArr t= 15
h= 12 minutos
Resposta b
20 ℓ = α middot r
(2π ndash α) middot 10= 2π middot 8 rArr
rArr 20π ndash 10α = 16π rArr α = 2π5
= 72deg
Resposta e
MATEMAacuteTICA CIEcirc NCIA E AP LICACcedilOtildeE S 2
Resposta a
Pista quadrada de lado L rArr
periacutemetro 4L 640 m L 160 mrArr = = rArr =
Pista circular de raio 2 R 628 m R 100 mrArr π = rArr =R
R 100 5
L 160 8
= =
21 3 180ordmπ sdot minus
AB 30ordmminus
3 30AB 157m
180
π sdot sdot= =
Resposta b