Área do cone
A área do cone é formada pela área da base e a sua área lateral, configurando a medida da superfície de um cone. Se fizermos a planificação do cone, é possível perceber que ele é composto por uma base que possui formato de um círculo e uma área lateral que possui formato de um arco. Para calcular a área do cone, somamos a área da sua base com a sua área lateral.
Portanto, para realizar o cálculo da área total do cone, é necessário conhecer o raio da base, representado por r, e a geratriz do cone, representada por g. Com o valor dessas duas medidas, utilizamos a fórmula A = π · r (r + g).
Veja também: Tronco de cone — a parte inferior de um cone após ser seccionado de forma paralela à sua base
Resumo sobre área do cone
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A área do cone é a medida da sua superfície.
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O cone é formado por vértice, geratriz, altura e raio da base.
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A geratriz, a altura e o raio formam um triângulo retângulo.
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Para calcular a área do cone, somamos a sua área lateral, formada por um arco, com a área da base, que é um círculo.
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A fórmula para calcular a área total do cone é A = π · r (r + g).
Videoaula sobre área do cone
Elementos do cone
O cone é um sólido geométrico considerado um corpo redondo. Os sólidos geométricos são estudados na geometria espacial, e a área é uma medida importante para esse sólido. Para compreender o cálculo da área de um cone, é importante, inicialmente, revermos os principais elementos de um cone. São eles, o vértice, a geratriz, a altura e o raio da base.
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Vértice: é o ponto V, que fica na parte superior do sólido.
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Raio: é o raio do círculo que forma a base do cone.
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Geratriz: é o segmento de reta que liga o vértice V a um ponto pertencente à circunferência da base do cone.
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Altura: é o segmento que liga o vértice e vai até a base do cone de forma perpendicular.
Existe uma relação importante no cone, tendo em vista que, como é possível notar na imagem anterior, a geratriz, a altura e o raio formam um triângulo retângulo. Assim, os valores dessas três medidas se relacionam de forma pitagórica, pois, aplicando o teorema de Pitágoras no triângulo retângulo, temos:
g² = r² + h²
Planificação do cone
Quando planificamos o cone, nota-se que é possível dividi-lo em duas regiões, a base e a sua área lateral. Vejamos, a seguir, como é o cone planificado.
A partir da planificação, podemos desenvolver uma fórmula para o cálculo da área do cone, já que ele possui a área da base no formato de um círculo e uma área lateral.
Saiba também: Princípio de Cavalieri — postulado utilizado para determinar fórmulas de volumes na geometria espacial
Cálculo da área do cone
A base do cone é um círculo, logo, a área deste é calculada por:
Ab = π · r²
Já a área lateral do cone é calculada por:
Al = π · r · g
Como a área do cone é a soma da área da base com a sua área lateral, temos:
A = π · r² + π · r · g
Note que π · r é um fator comum aos dois temos. Portanto, colocando esse produto em evidência, podemos encontrar a fórmula para o cálculo da área total do cone:
A = π · r (r + g) |
r: raio
g: geratriz
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Exemplos de aplicação da fórmula de cálculo da área do cone:
Exemplo 1:
Encontre a área total de um cone que possui raio da base igual a 4 cm e geratriz igual a 5 cm.
(Use π = 3,14)
Substituindo os valores dados na fórmula da área total do cone, calcula-se:
A = π · r (r + g)
A = 3,14 · 4 (4 + 5)
A = 3,14 · 4 · 9
A = 3,14 · 36
A = 113,04 cm²
Exemplo 2:
Encontre a área total do cone que possui raio da base igual a 16 cm e 12 cm de altura.
(Use π = 3,14)
Para calcular a área total desse cone, primeiramente é necessário encontrar a medida da sua geratriz.
g² = h² + r²
g² = 16² + 12²
g² = 256 + 144
g² = 400
g = √400
g = 20 cm
Agora que conhecemos a geratriz, calcularemos a área total:
A = π · 16 (16 + 20)
A = 3,14 · 16 (36)
A = 3,14 · 16 · 36
A = 1808,64 cm²
Acesse também: Cilindros — sólidos geométricos classificados como corpos redondos
Exercícios resolvidos sobre área do cone
Questão 1
Um enfeite de festa é confeccionado no formato de um cone reto, que possui 6 cm de raio e 8 cm de altura. Sabendo que o custo do cm² é de R$ 0,15, o valor para produzir 30 lembrancinhas é de:
(Use π = 3)
A) R$ 28,50
B) R$ 32,90
C) R$ 43,20
D) R$ 45,40
E) R$ 50,00
Resolução:
Alternativa C
Para encontrar a geratriz, obtemos:
g² = 6² + 8²
g² = 36 + 64
g² = 100
g = √100
g = 10
A = π · r (r + g)
A = 3· 6 (6 + 10)
A = 3 · 6 · 16
A = 288 cm²
Como o custo é de R$ 0,15 por cm²:
288 · 0,15 = 43,2
Conclui-se que o valor do enfeite é de R$ 43,20.
Questão 2
Um reservatório será construído com o formato de um cone reto. A área total desse reservatório, incluindo a sua base, será de 18 m². Sabendo que o raio da base será de 1,5 metro e utilizando 3 como aproximação de π, o valor da geratriz desse reservatório será de
A) 2,0 metros.
B) 2,5 metros.
C) 3,0 metros.
D) 3,5 metros.
E) 4,0 metros.
Resolução:
Alternativa B
Sabemos que a área A = 18 e que r = 1,5. Utilizando π = 3 para substituir na fórmula, temos o seguinte:
A = π · r (r + g)
18 = 3 · 1,5 (1,5 + g)
18 = 4,5 (1,5 + g)
18 : 4,5 = 1,5 + g
4 = 1,5 + g
4 – 1,5 = g
g = 2,5 m