Comprimento de correia: segmentos tangentes e arcos de circunferênciaMédia
Antes da resolução
Tente a questão primeiro. Use a resolução para conferir o raciocínio, não para substituir sua tentativa.
Um sistema com três polias iguais de raio 5 cm tem uma disposição conforme a imagem abaixo.
Considerando que a correia que está contornando o sistema esteja bem apertada às polias (sem folga), o tamanho necessário, em metros, para essa correia é (Considere \pi = 3{,}14)
(A)
1,214.
(B)
1,974.
(C)
2,212.
(D)
1,514.
(E)
1,714.
(F)
I.R.
Pista
A correia tem partes retas e partes curvas. Cada parte reta tem o mesmo tamanho do segmento entre os centros. E as três partes curvas, juntas, formam quanto de uma volta?
Resolução
O que você precisa saber
Teorema de Pitágoras: num triângulo 3-4-5 ampliado, 30 e 40 dão hipotenusa 50.
Um segmento tangente comum a duas polias iguais tem o comprimento da distância entre os centros.
Os arcos em volta de um polígono convexo somam 360°, ou seja, uma circunferência inteira.
Figura de apoio
INTERPRETAR
O que a questão quer de verdade: o comprimento total da correia, em metros.
ESTRUTURAR
• Centros: AB = 40 cm e AC = 30 cm, com ângulo reto em A.
• BC = \sqrt{40^2 + 30^2} = 50 cm.
• Partes retas: 40 + 30 + 50 = 120 cm.
• Partes curvas: em cada polia, o arco é o ângulo externo do triângulo; os três somam 360^\circ.
ESCOLHER ESTRATÉGIA
Somar o perímetro do triângulo dos centros com uma circunferência de raio 5 cm, e converter para metros.
A armadilha: somar os catetos para obter o lado inclinado (30 + 40 = 70 cm) em vez de usar Pitágoras.
Conferindo os arcos: em A o arco é de 90^\circ; em B, 180^\circ - \widehat{B} \approx 180^\circ - 36{,}9^\circ = 143{,}1^\circ; em C, 180^\circ - 53{,}1^\circ = 126{,}9^\circ. Soma: 90^\circ + 143{,}1^\circ + 126{,}9^\circ = 360^\circ ✓.
Por que as outras tentam: E (1,714) usa 70 cm no lado inclinado: 40 + 30 + 70 + 31{,}4 = 171{,}4 cm. A (1,214) esquece o lado de 30 cm: 40 + 50 + 31{,}4 = 121{,}4 cm. B e C não saem de uma conta direta com esses dados.