CAPÍTULO 11 Circunferência, arcos e relações métricas

Fotografia.  Ponte do Diabo composto por pedras em formato de arco sobre um rio. No rio, abaixo da ponte, estrutura com hastes de tamanhos diferentes. Ao redor, vegetação e árvores.
Ponte do Diabo, Parque Kromlau, distrito de Görlitz Gablenzgasse, Alemanha. (Fotografia de 2021.)

Revelada pela lente fotográfica do artista, uma circunferência imaginária, espelhada na água tranquila do lago, pode surgir da simetria do arco da ponte.

Observe a imagem e responda às questões no caderno.

a) Você conhecia ou já tinha ouvido falar dessa ponte? Comente sua resposta.

b) Sabendo que a altura da ponte da fotografia mede 15 métros, o diâmetro da circunferência imaginária que ela fórma, ao ser refletida na água, mede quantos metros?

c) Reúna-se com alguns colegas e pesquisem fotografias de outros lugares, objetos ou obras de arte que contenham formatos que possam ser associados a uma circunferência. Depois, compartilhe com os demais colegas e o professor os resultados que vocês obtiveram.

Respostas e comentários

a) Resposta pessoal.

b) 30 métros

c) Resposta pessoal.

Capítulo 11 – Circunferência, arcos e relações métricas

Os objetivos deste capítulo e suas justificativas, as indicações das habilidades e competências específicas de Matemática (Bê êne cê cê), além de outras informações, estão no início deste Manual, nas orientações específicas.

Neste capítulo, tratamos da circunferência e da determinação da medida de seu comprimento, das medidas de arcos e das relações métricas em uma circunferência. O conceito de proporcionalidade, frequente no desenvolvimento de vários conteúdos abordados ao longo do Ensino Fundamental e já estudado neste volume, também é utilizado para determinar a medida de arcos de circunferência. Além disso, ampliamos o trabalho com gráficos explorando os formados por semicoroas circulares.

A abertura do capítulo traz uma imagem que pode ser associada a uma circunferência. Em uma roda de conversa, aproveite para estimular os estudantes a expor o que sabem sobre essa figura geométrica, quais são seus principais elementos, mobilizando conhecimentos construídos anteriormente.

Para responder à questão proposta no item b é necessário considerar que a medida do raio é igual à metade da medida do diâmetro.

Incentive os estudantes a pesquisar fotografias de outras situações em que se observam elementos que possam ser associados à circunferência ou ao círculo e aproveite o momento para discutir com eles o que essas figuras geométricas planas têm em comum e o que elas têm de diferente, conduzindo os estudan­tes a perceber que o círculo é a região interna delimitada por uma circunferência.

1. Circunferência e arcos de circunferência

Em muitas culturas agrícolas é empregado um sistema de irrigação chamado pivô central. Nesse sistema, a água é distribuída de maneira controlada, com economia e eficiência, por meio de uma tubulação que, apoiada em torres sobre rodas, dá voltas completas em torno de um dispositivo central.

Fotografia.  Vista do alto de plantação em formato circular com reta no centro de um lado a outro da plantação.
Plantação com sistema de irrigação com pivô central em Bernardino dos Campos, São Paulo. (Fotografia de 2021.)
Fotografia. mulher de chapéu de palha, camisa xadrez e macacão. Ela segura uma enxada e fala: Os desenhos na plantação, feitos pelas torres sobre rodas, dão ideia de circunferência.
Ilustração. Homem de boina, camisa, avental. Ele segura uma aquarela e um pincel e diz: O contorno de algumas figuras utilizadas na obra de arte Círculos em um círculo, de Wassily Kandinsky, também dão ideia de circunferência.
Pintura. Quadro branco com faixa diagonal verde e faixa diagonal laranja que se cruzam. No centro, circunferência com círculos coloridos sobrepostos e linhas finas dentro.
KANDINSKY, W. Círculos em um círculo. 1923. Óleo sobre tela, 98,7 centímetros por 95,6 centímetros.
Respostas e comentários

1. Circunferência e arcos de circunferência

Habilidade da Bê êne cê cê: ­ê éfe zero nove ême ah um um.

Peça aos estudantes que citem exemplos de elementos do cotidiano que possam ser associados à circunferência ou ao círculo. Espera­‑se que sejam citados: tampos de mesas, dê vê dês, pneus, ventiladores, moedas, anéis e alianças, ­pizzas etcétera

Solicite aos estudantes que façam composições envolvendo circunferências. Depois, faça uma exposição na sala para divulgar os trabalhos elaborados por eles.

É interessante que os estudantes pesquisem na internet outras obras de arte em que os elementos utilizados para compor a obra dão ideia de circunferência. Ao final da pesquisa, peça a eles que compartilhem com os colegas as obras encontradas. Esse trabalho pode ser feito de maneira interdisciplinar com Arte e favorece o desenvolvimento da competência geral 3, pois os estudantes podem fruir diferentes manifestações artísticas.

Ilustração. 
Menina de cabelo castanho e regata rosa fala: Vamos recordar um pouco do que já estudamos sobre circunferências.

Circunferência é a linha formada por todos os pontos de um plano que estão à mesma medida de distância de um ponto fixo dêsse plano.

Na circunferência a seguir:

O é o centro;

AB

é uma corda;

segmento O C

é um dos raios;

segmento D E

é um dos diâmetros.

Ilustração. Circunferência. Dentro, corda AB, raio de O até C e diâmetro de E até D passando em O no centro.

Considere dois pontos distintos de uma circunferência. Esses pontos a dividem em duas partes chamadas de arco.

Ilustração. Circunferência. No centro, ponto O. Arco AB destacado na circunferência.
Ilustração.  Circunferência. No centro, ponto O. Menor parte do arco AB destacado em tamanho menor na circunferência. Ilustração.  Circunferência. No centro, ponto O. Arco AMB destacado na circunferência.

Quando os dois pontos coincidem com os extremos de um diâmetro, cada um dos arcos é chamado de ­semicircunferência.

Ilustração. Circunferência. No centro, ponto O. Diâmetro AOB.

Medida do comprimento de uma circunferência

Acompanhe a situação a seguir.

Aline é arquiteta e está desenhando a planta de uma quadra poliesportiva.

Ilustração. 
Mulher de cabelo vermelho preso, camisa vermelha e calça azul. Ela está sentada em uma mesa com folha de papel com desenho de uma quadra.

Qual deverá ser a medida do comprimento da circunferência central dessa quadra, sabendo que o raio deve medir 1,8 metro?

Já sabemos que a razão entre a medida do compri­mento (C ) de uma circunferência e a medida de seu diâmetro (d ) é constante e aproximadamente igual a 3,14. Essa constante é representada pela letra grega π (lemos: “pi”). Ou seja, dada uma circunferência de raio medindo r, verificamos:

Fração. Numerador C, denominador d, igual a pi ou Fração. Numerador C, denominador 2 vezes r, igual a pi ou c igual a 2 pi r
Respostas e comentários

Circunferência e arcos de circunferência

Inicialmente, reproduza as figuras na lousa para que os estudantes as identifiquem. Depois, peça a eles que leiam o texto desta página e verifiquem os elementos que não foram reconhecidos. Em seguida, desenhe na lousa outras circunferências para que os estudantes tracem raios, cordas, diâmetros e destaquem nelas dois arcos de medidas diferentes.

Na situação anterior, como o raio da circunferência central da quadra mede 1,8 métro, podemos ­calcular a medida do comprimento dessa circunferência, em metro, da seguinte maneira:

C = 2πr 2 3,14 1,8

C 11,3

Portanto, o comprimento da circunferência do círculo central da quadra poliesportiva mede, aproximadamente, 11,3 métros.

Convém lembrar que o número π, que indica a razão entre a medida do comprimento de uma circunferência e a medida do seu diâmetro, é um número irracional, isto é, não pode ser representado na fórma decimal exata nem por uma dízima periódica.

π = 3,141592653reticências

Acompanhe alguns exemplos de aplicação.

Ilustração. Homem de cabelo preto, camiseta amarela e casaco azul. Ele pensa em uma circunferência azul e está sentado de frente para uma mesa escrevendo no caderno.

a) Vamos calcular a medida do comprimento de uma circunferência, cujo diâmetro mede 16 centímetros, considerando π = 3,14.

É dado d = 16 centímetros e sabemos que C = πd.

Assim, obtemos:

C = 3,14 16 = 50,24

Logo, o comprimento da circunferência mede 50,24 centímetros.

b) Vamos calcular a medida do raio de uma circunferência, cujo comprimento mede 37,68 centímetros, considerando π = 3,14.

É dado: C = 37,68 centímetros e sabemos que C = 2πr.

Assim, obtemos:

2πr = 37,68

2 3,14 r = 37,68

6,28 r = 37,68

r = 6

Logo, a medida do raio da circunferência é 6 centímetros.

EXERCÍCIOS PROPOSTOS

FAÇA AS ATIVIDADES NO CADERNO

Para os exercícios a seguir, adote π = 3,14.

1 Um ciclista deu quinhentas pedaladas completas. O raio da roda da bicicleta dêsse ciclista mede 25 centímetros. Determine quantos metros ele percorreu aproximadamente, supondo que cada pedalada corresponde a uma volta completa da roda da bicicleta.

2 Construa uma circunferência de raio medindo r. Trace dois diâmetros,

AC

e

segmento B D

, perpendiculares entre si. Determine a diferença entre as medidas do comprimento da circunferência e do perímetro do quadrado a bê cê dê em função de r. (Use

raiz quadrada de 2

= 1,41.)

3 Um marceneiro construiu uma porta com as características da figura a seguir.

Ilustração. Porta retangular com parte superior semicircular. A altura da porta da base retangular até o topo é 2,60 metros. E metade da largura é 70 centímetros.

Determine a medida do comprimento do acabamento em madeira destacado em vermelho na figura.

Respostas e comentários

1. 785 métros

2. 0,64r

3. 5,998 métros

Medida do comprimento de uma circunferência

Leia a situação dada no livro e apresente a expressão do cálculo da medida do comprimento de uma circunferência. Peça aos estudantes que utilizem essa expressão para calcular a medida do comprimento da circunferência central da quadra da situação. Só depois siga para a reso­lução apresentada no livro.

Explore com os estudantes os exemplos apresentados. Comente que em geral usamos a aproximação 3,14 para o valor de π, mas que podem ser solicitadas outras aproximações, como 3,1416.

Se julgar conveniente, proponha uma pesquisa sobre o número π.

Ícone de sugestão de leitura

 Sugestão de leitura

Para aprofundar o tema da pesquisa, sugerimos:

KELLER, F. A. L. Descobrindo o número π. Dissertação (Mestrado Profissional em Matemática). Programa de Pós-Graduação em Ensino de Ciências Exatas, Universidade Federal de São Carlos, São Carlos, 2013. Disponível em: https://oeds.link/vq6R4O. Acesso em: 23 julho 2022.

Nesse trabalho, é apresentada uma sequência didática com base na Enge­nharia didática como metodologia de investigação a fim de explorar a relação entre a medida de comprimento de uma circunferência e a medida de seu diâmetro.

Exercícios propostos

As resoluções dos exercícios 1 e 2 estão no início deste ­Manual, nas orientações específicas do capítulo 11.

No exercício 3, os estudantes devem perceber, por meio da ilustração, que a parte de cima da porta é uma semicircunferência de raio medindo 70 centímetros. Assim, podem chegar à conclusão de que a medida do comprimento dessa semicircunferência, em metro, será:

Sentença matemática. Semi circunferência C é igual a fração 2 vezes pi vezes r, sobre 2, que é igual a 3 vírgula quatorze vezes 0 vírgula sete, que é igual a 2 vírgula cento e noventa e oito.

As laterais da porta correspondem a dois segmentos de reta, e cada um deles tem comprimento de medida igual a 2,60 métros  0,7 métro, ou seja, o comprimento de cada um deles mede 1,90 métro. Logo, o comprimento dessas duas laterais juntas mede 3,8 métros.

Dessa maneira, o comprimento do acabamento em vermelho mede 5,998 métros, pois:

2,198 + 3,8 = 5,998

4 Uma polegada equivale a cêrca de 2,5 centímetros. A medida do diâmetro de um cano é de

fração três quartos

de polegada. A quantos cen­tímetros essa medida equivale, aproximadamente?

Ilustração. Régua disposta na diagonal.

5 O diâmetro da roda de uma moto mede 70centímetros. Se ela der 10 voltas completas por segundo, qual será a velocidade aproximada, em quilômetro por hora, dessa roda?

Ilustração. Homem de cabelo castanho, jaqueta, calça e botas. Ele está em pé segurando um capacete ao lado de uma moto vermelha.

6 O diâmetro de uma praça circular mede 118métros. Edu e Ari, partindo de um mesmo ponto, correm em torno dela em sentido contrário e param ao se encontrar. Nesse instante, Edu havia percorrido 192,52métros. Qual dos dois é mais rápido?

7 Em outra praça circular, Teca e Lia fizeram o mesmo que Edu e Ari. Quando elas se encontraram, Teca havia percorrido 180métros, e Lia, 196,8métros. Qual é a medida aproximada do raio dessa praça?

8 Uma pista circular de corrida de kart foi construída a partir de duas circunferências con­cêntricas cujos comprimentos têm medidas .1500métros e .1200métros. Determine a medida aproximada da largura dessa pista.

Ilustração. Pista circular com um carro. Seta indica a largura da pista.

9 Lucila traçou uma circunferência de 3centímetros de raio. Depois traçou outras circunferências, concêntricas à primeira, aumentando a medida do raio de 1 em 1 centímetro. Quantas circunferências ela deverá traçar até encontrar aquela que tenha o triplo da medida do comprimento da primeira?

Ilustração. Circunferência com raio de 3 centímetros. Ao redor, duas circunferências tracejadas com indicação de de que o raio aumenta em 1 centímetro.

10

Ícone de atividade em dupla

Hora de criar – Em dupla, cada um cria um problema sobre medida de comprimento de uma circunferência. Troquem de caderno e, depois de cada um resolver o problema elaborado pelo outro, destroquem para corrigi-los.

Pense mais um poucoreticências

FAÇA A ATIVIDADE NO CADERNO

A figura representa uma lata de formato cilíndrico.

Ilustração. Cilindro com circunferência no centro. A medida do raio é 4,2 centímetros e a altura é 12 centímetros.

Calcule, aproximadamente, a medida de comprimento em ­centímetro de fita adesiva que é necessária para contornar a linha vermelha sobre a lata.

Respostas e comentários

4. Equivale a 1,875 centímetro.

5. 79,128 quilômetros por hora

6. Edu, pois Ari percorreu 178 métros a menos do que Edu.

7. 60 métros

8. 47,77 métros

9. 6 circunferências.

10. Resposta pessoal.

Pense mais um pouco...: 26,4 centímetros

Exercícios propostos

As resoluções dos exercícios 4, 6, 7 e 8 estão no início deste Manual, nas orientações específicas do capítulo 11.

No exercício 4, peça aos estudantes que levem para a sala de aula régua ou trena com escalas em polegada e em centímetro. Providencie pedaços de canos plásticos, com diâmetros diferentes, para que sejam medidos. Também podem ser medidas as telas (na diagonal) de aparelhos celulares, de monitores de computador, de televisores. Explique que é essa medida que determina as polegadas da tela desses aparelhos.

No exercício 5, se os estudantes fizerem os cálculos sem as transformações necessárias das unidades de medida, faça intervenções para perceberem que o exercício solicita a velocidade em quilômetro por hora e que nenhum dado original foi dado em quilômetro ou em hora, mas em centímetro e em segundo.

Se o diâmetro da roda da moto mede 70 centímetros, podemos calcular a medida C, em centímetro, do seu com­primento:

C = π · d C = 3,14 · 70  C = 219,8

    Logo, em 10 voltas, ela percorrerá um total de .2198 centímetros, que é equivalente a 21,98 métros ou a 0,02198 quilômetros. Com essa informação, podemos determinar a velocidade, lembrando que 1 segundo é equivalente a

1, 3600 avos

hora e que a relação entre as grandezas envolvidas é de proporcionalidade direta; assim, obtemos que a medida da velocidade é x, em quilômetro por hora, tal que:

Fração. Numerador 0,02198,denominador x, igual a, fração, Numerador 1, 3600 avos, denominador 1

x = 0,02198 · .3600

x = 79,128

Explore as diferentes estratégias de resolução do exercício 9. Como a circunferência de raio 3 centímetros tem medida de comprimento () dada por: C = 2 · π · 3 e quere­mos ­determinar uma circunferência cuja medida do comprimento seja o triplo de C₁, obtemos: Cf = 2 · π · 3 · 3 Cf = 9 · 2 · π

Logo, o raio da última circunferência deve medir 9 centímetros e, portanto, é necessário traçar 6 circunferências (pois 3 + 6 = 9).

Na resolução do exercício 10, incentive os estudantes a considerar objetos que apresentem elementos que possam ser associados a circunferências.

Pense mais um poucoreticências

Os estudantes devem atentar a que não é necessária a informação sobre a altura da lata, uma vez que não influencia na quantidade de fita adesiva passando pela linha vermelha; o que importa, nesse caso, é o raio da base dessa lata. Assim, com π = 3,14, temos que a medida do comprimento de fita é: C = 4,2 · 2 · π = 26,376, ou seja, aproximadamente 26,4 centímetros.

Arco de circunferência

Ana Paula faz projetos de lustres e luminárias. Ela precisa projetar um lustre com 12 lâmpadas igualmente espaçadas entre si e à mesma distância do centro do lustre. Para isso, ela desenhou um esquema: uma circunferência dividida em 12 arcos de mesma medida angular.

Ilustração. Lustre com 12 lâmpadas curvadas para cima. Ao lado, mulher de cabelo castanho e regata azul.
Ilustração. Circunferência com centro O. 
Pontos da circunferência em destaque: A, B, C, D, E, F, G, H, I, J, K e L. Ângulo A O B mede 30 graus.

Ana Paula percebeu que a soma de todas as medidas angu­la­res desses arcos é igual à medida angular de uma circunfe­rên­cia (360graus) e, portanto, cada um deles mede 30graus (pois 360graus:12).

   Na circunferência, Ana Paula destacou o arco

Arco AB

, correspondente ao ângulo central

A O B

.

Ilustração. 
Jovem de cabelo castanho curto e camiseta vermelha, fala: Recordando, a medida angular (em grau) de um arco é igual à medida do ângulo central correspondente.

   Indicamos a medida angular do arco

Arco AB

por m(

Arco AB

) = 30graus.

   O arco

Arco AB

da figura é

1 12 avos

da circunferência, então podemos dizer que a medida do comprimento dêsse arco, na mesma unidade de medida da circunferência, é igual a

Fração. Numerador 2 vezes pi vezes r, denominador 12

.

Observe algumas relações que podemos estabelecer entre a medida angular e a medida do comprimento de arcos de uma mesma circunferência.

Um arco de medida angular de 60graus tem o dobro da medida do comprimento de um arco de 30graus, ou seja,

2 vezes, fração, Numerador 2 vezes pi vezes r, denominador 12

.

Ilustração.  Circunferência com centro O.
Há 12 pontos indicados na circunferência sendo 3 deles os pontos A, B e C. Ângulo A O B mede 30 graus.  Ângulo B O C mede 30 graus.  Ângulo A O C mede 60 graus.

Um arco de medida angular de 90graus tem o triplo da medida do comprimento de um arco de 30graus, ou seja,

3 vezes, fração, Numerador 2 vezes pi vezes r, denominador 12

.

Ilustração.  Circunferência com centro O.
Há 12 pontos indicados na circunferência sendo 4 deles os pontos A, B, C, D. Ângulo A O B mede 30 graus.  Ângulo B O C mede 30 graus.  Ângulo C O D mede 30 graus. Ângulo A O D mede 90 graus.
Respostas e comentários

Arco de circunferência

Em duplas, peça aos estudantes que leiam o texto apresentado e elaborem uma ficha com os principais conceitos, ilustrando-a com figuras. Depois, proponha a cada dupla que exponha seu fichamento. Registre na lousa uma ficha correspondente às anotações da turma.

Apresente novos exemplos e destaque sempre a medida angular dos arcos envolvidos. Considere arcos que correspondem a divisões da circunferência em partes iguais:

medida de um arco que corresponde a um sexto da circunferência: 60graus

medida de um arco que corresponde a um terço da circunferência: 120graus

medida de um arco que corresponde a um oitavo da circunferência: 45graus

medida de um arco que corresponde a um quarto da circunferência: 90graus

medida de um arco que corresponde à metade da circunferência: 180graus

medida de um arco que corresponde a três quartos de uma circunferência: 270graus

Um arco de medida angular de 120graus tem o quádruplo da medida do comprimento de um arco de 30graus, ou seja, 4

Fração. Numerador 2 vezes pi vezes r, denominador 12

.

Ilustração.  Circunferência com centro O.
Há 12 pontos indicados na circunferência sendo 5 deles os pontos A, B, C, D, E. Ângulo A O B mede 30 graus.  Ângulo B O C mede 30 graus.  Ângulo C O D mede 30 graus. Ângulo D O E mede 30 graus. Ângulo A O E mede 120 graus.
Ilustração. 
Homem de cabelo preto curto, óculos, camisa vermelha fala: Em uma mesma circunferência, o comprimento de um arco em determinada unidade de medida é diretamente proporcional à sua medida angular (em grau).

Vamos considerar a seguinte terminologia:

: medida do comprimento de um arco da circunferência (medido em determinada unidade de comprimento);

α: medida angular do mesmo arco em grau;

r : medida do raio da circunferência (medido na mesma unidade de comprimento de ).

Lembrando que o arco de uma circunferência mede 360graus, podemos, por meio da regra de três, organizar o seguinte quadro:

Medida do comprimento do arco

Medida angular do arco

r

360°

α

   Assim, obtemos a proporção:

Fração. Numerador 2 pi r, denominador l, igual, fração, Numerador 360 graus, denominador alfa

Acompanhe dois exemplos.

a) Vamos calcular a medida do comprimento de um arco de 20graus em uma circunferência com raio de medida 10 centímetros.

Medida do comprimento do arco (cm)

Medida angular do arco (grau)

2π ⋅ (10)

360°

20°

Fração. Numerador 20 pi, denominador l, igual, fração, Numerador 360, denominador 20
Fração. Numerador 10 pi, denominador l, igual, fração, Numerador 9, denominador 1

9 = 10π

Fração. Numerador 9 l, denominador 9, igual, fração, Numerador 10 pi, denominador 9
l igual a, Fração. Numerador 10 pi, denominador 9

Considerando π 3,14, obtemos:

l aproximadamente, fração numerador 10 vezes 3,14, denominador 9, aproximadamente, 3,49

Portanto, o arco mede, aproximadamente, 3,49 centímetros.

b) Vamos calcular a medida em grau de um arco que mede 6π centímetros de comprimento em uma circunferência com raio de medida 15 centímetros.

Medida do comprimento do arco (cm)

Medida angular do arco (grau)

2π ⋅ (15)

360°

α

fração numerador 30 pi denominador 6 pi igual fração numerador 360 denominador alfa
fração numerador 5 denominador 1 igual fração numerador 360 denominador alfa

5α = 360

fração numerador 5 alfa denominador 5 igual fração numerador 360 denominador 5

α = 72

Portanto, o arco mede 72graus.

Clique no play e acompanhe as informações do vídeo.

Respostas e comentários

Arco de circunferência

Explore com os estudantes a medida linear de um arco de circunferência, ou seja, a medida do seu comprimento. Depois, peça a eles que a comparem com a medida angular, observando o que essas medidas têm de diferente.

Se julgar necessário, retome a noção de grandezas diretamente proporcionais para a realização dos exemplos do livro do estudante. Amplie, propondo na lousa outros exemplos.

EXERCÍCIOS PROPOSTOS

FAÇA AS ATIVIDADES NO CADERNO

11 Uma circunferência tem raio de medida 12 centímetros. ­Calcule a medida aproximada, em centímetro, de um arco dessa circunferência correspondente a um ângulo central de 40°.

12 Construa uma circunferência com raio de medida 3 centímetros. Trace dois diâmetros perpendiculares entre si. Quantos centímetros mede aproximadamente cada um dos quatro arcos em que a circunferência ficou dividida?

13 Uma circunferência é dividida em 12 arcos congruentes de medida 3π centímetros de comprimento. Determine:

a) a medida do comprimento da ­circunferência;

b) a medida do raio dessa circunferência.

14 Calcule a medida aproximada do comprimento dos arcos

Arco AB

,

Arco BC

e

Arco CD

da circunferência.

Ilustração.  Circunferência com centro O.
Pontos indicados na circunferência A, B, C, D. Ângulo A O B mede 30 graus.  Ângulo B O C mede 45 graus.  Ângulo C O D mede 60 graus. Raio mede 1,8 centímetros.

15 Calcule a medida aproxi­mada do comprimento da linha representada pela figura a seguir. Utilize uma régua para obter a medida dos segmentos necessários para o cálculo.

Ilustração. Três pontos na horizontal. Linha sinuosa formada por 3 semicircunferências. A primeira semicircunferência tem centro no primeiro ponto e está abaixo dele. A segunda semicircunferência tem centro no segundo ponto e está acima dele. A terceira semicircunferência tem centro no terceiro ponto e está abaixo dele.

16 Construa uma circunferência cujo raio meça 4 centímetros. Trace um de seus diâmetros e apague metade da circunferência traçada. A figura obtida tem medida de perímetro de quantos centímetros, aproximadamente?

17 Na figura, considere que o comprimento do arco

Arco AB

mede 6,28 centímetros.

Ilustração. Circunferência com centro O. De O para a extremidade, retas A e B com medida 6 centímetros de O até B e medida l do arco AB.

Calcule a medida aproximada do ângulo

ângulo AOB

.

18 Calcule em grau a medida de um arco de circunferência de 9,42 centímetros, sabendo que o raio dessa circunferência mede 15 centímetros.

19 Uma circunferência tem a medida do raio igual a 18 centímetros. Calcule a medida aproximada do comprimento do arco de 40graus contido nessa circunferência.

20 O pêndulo de um relógio de parede tem 30 centímetros de comprimento.

Ilustração.  Relógio com pêndulo na parte inferior com ângulo de 20 graus e medida do pêndulo: 30 centímetros.

A cada movimento, o pêndulo descreve um arco de 20graus.

Determine a medida aproximada do percurso realizado pelo peso dêsse pêndulo.

21 Calcule a medida em grau de um arco de 7,85 centímetros em uma circunferência de 10 centímetros de raio.

22 Alguns adereços das fantasias de Carnaval são apreciados por sua beleza e pompa.

Ilustração.  Adereço de carnaval composto por hastes diagonais azuis.

Observe, no esquema a seguir, a estrutura de um desses adereços feita com arame grosso.

Esquema.  Setor circular com ângulo de 120 graus. Abaixo, à esquerda e direita, estrutura pequena em forma de setor circular com ângulo de 30 graus cada e medida do lado igual a 25 centímetros. A medida do lado do setor até a pequena estrutura é 35 centímetros.

Quantos metros de arame, aproximadamente, são necessários para construir esse adereço?

23

Ícone de atividade em dupla

Hora de criar – Em dupla, cada um cria um problema sobre medida do comprimento de arco de circunferência. Troquem de caderno e, depois de cada um resolver o problema elaborado pelo outro, destroquem para corrigi-los.

Respostas e comentários

11. 8,4 centímetros

12. 4,71 centímetros

13. a) 36π centímetros

13. b) 18 centímetros

14. arco

Arco AB

: 0,9 centímetro; arco

Arco BC

: 1,4 centímetro; arco

Arco CD

: 1,9 centímetro.

15. Aproximadamente 8,95 centímetros.

16. 20,56 centímetros

17. 60graus

18. 36graus

19. 12,56 centímetros

20. 10,5 centímetros

21. 45graus

22. 3,22 métros

23. Resposta pessoal.

Exercícios propostos

As resoluções dos exercícios 11 a 21 estão no início deste Manual, nas orientações específicas do capítulo 11.

No exercício 15, peça aos estudantes que discutam com os colegas o procedimento utilizado para chegar à resposta. É importante que eles percebam que o “caminho sinuoso” entre dois pontos é sempre mais longo que o “caminho em linha reta”. dêsse modo, será possível saber que o comprimento da linha é maior que a distância em linha reta das duas extremidades da linha traçada. Verifique se eles percebem que podem colocar o número π em evidência, multiplicando-o pela soma das medidas dos três raios.

No exercício 22, podemos verificar pelo esboço que o raio do setor menor mede 25 centímetros e o raio do setor maior mede 60 centímetros (25 centímetros + 35 centímetros).

Esquema.  Setor circular com ângulo de 120 graus. Abaixo, à esquerda e direita, estrutura pequena com ângulo de 25 graus cada e medida da reta de 25 centímetros cada. Abaixo, setor circular de 30 graus, sendo uma figura à esquerda e outra à direita. A medida do lado do setor até a pequena estrutura é 35 centímetros.

Assim, podemos determinar a medida do comprimento dos arcos de 30graus e de 120graus, em centímetro:

Medida do comprimento do arco (em cm)

Medida angular do arco

2 ⋅ π ⋅ 25

360°

x

30°

fração, numerador 2 vezes 3,14 vezes 25, denominador x, igual, 360 30 avos

x 13,08

Medida do comprimento do arco (em cm)

Medida angular do arco

2 ⋅ π ⋅ 60

360°

y

120°

fração, numerador 2 vezes 3,14 vezes 60, denominador y, igual, 360 120 avos

y 125,6

Adicionando todas as partes do arame, obtemos aproximadamente 321,76 centímetros, ou seja, cerca de 322 centímetros ou 3,22 métros.

Para elaborar o problema no exercício 23, incentive os estudantes a utilizar diferentes contextos em que percebem que há elementos que podem ser associados ao arco de circunferência. Caso tenham dificuldades, eles podem aproveitar, por exemplo, a fotografia da abertura deste capítulo ou as pesquisas que realizaram durante o desenvolvimento dos conteúdos já estudados para criar situações com base neles.

Propriedades entre arcos e cordas de uma circunferência

1ª propriedade

   Considere a figura a seguir, em que

Arco AB

e

Arco CD

são arcos congruentes de uma circunferência.

Ilustração. Circunferência com centro em O. Pontos A, B, C, D na circunferência. Dois triângulos equiláteros e congruentes sendo eles: triângulo A O B e triângulo C O D.

 Vamos mostrar que as cordas

AB

e

CD

também são congruentes.

 Hipótese:

Arco AB

Arco CD

 Tese:

AB

CD

Observe que:

   

Esquema. 
1. segmento o a congruente segmento o d
2. ângulo a o b congruente ângulo c o d; arco a b congruente arco c d
3. segmento o b congruente segmento o c
Logo, triângulo AOB congruente ao triângulo COD.

Portanto, os lados correspondentes são congruentes, isto é,

segmento a b congruente segmento c d

.

Em toda circunferência, se dois arcos têm a mesma medida, então as cordas compreendidas por esses arcos são congruentes.

Ilustração.  Mulher de cabelo ruivo e camiseta roxa fala: Também é verdade que, se as cordas são congruentes, então os arcos também são congruentes.

2ª propriedade

   Considere a figura a seguir, em que o diâmetro

AB

é perpendi­cular à corda

CD

.

Ilustração.  Circunferência com centro O. Pontos A, B, C D na circunferência. Corda C B congruente com a corda B D. Segmento C D em destaque vermelho. Raios O C e raios O D em destaque. Ponto médio do segmento C D indicado como ponto M. Reta A B passando por M e perpendicular ao segmento C D.

   Observe que

segmento o c congruente segmento o d

(raios) e, portanto, cê ó dê é um triângulo ­isósceles cuja altura é

OM

.

   Como em um triângulo isósceles a altura relativa à base coincide com a mediana, então M é ponto médio de

CD

. Logo,

segmento m c congruente segmento m d

.

Com isso, mostramos que:

Em uma circunferência, todo diâmetro perpendicular a uma corda divide-a ao meio.

Ilustração.  Mulher de cabelo ruivo e camiseta roxa fala: Também é verdadeiro que, se uma corda é cortada perpendicularmente ao meio por outra corda, então essa segunda corda é um diâmetro.
Ilustração.  Circunferência com centro O. Pontos A, B, C D na circunferência. Corda C B congruente com a corda B D. Segmento C D em destaque vermelho. Ponto médio do segmento C D indicado como ponto M. Reta A B passando por M e perpendicular ao segmento C D.

   Se

segmento c m congruente segmento m b

e

segmento a b perpendicular segmento c d

, então

AB

é diâmetro.

Respostas e comentários

Propriedades entre arcos e cordas de uma circunferência

Apresente cada propriedade e peça aos estudantes que elaborem exemplos de situações envolvendo a respectiva propriedade estudada.

Se julgar conveniente, discuta com eles a demonstração da recíproca da 1ª propriedade:

   A recíproca é verdadeira, ou seja, se

AB

e

CD

são cordas congruentes, então os arcos correspondentes a cada uma delas são também congruentes.

Ilustração. Circunferência com centro em O. Pontos A, B, C, D na circunferência. Dois triângulos equiláteros e congruentes sendo eles: triângulo A O B e triângulo C O D.

Hipótese:

segmento a b congruente segmento c d

Tese:

arco a b congruente arco c d

Demonstração

Considerando os triângulos á ó bê e COD, temos:

segmento o a congruente segmento o c

(raios)

segmento o b congruente segmento o d

(raios)

arco a b congruente arco c d

(por hipótese)

   Logo, o triângulo á ó bê e cê ó dê são congruentes pelo caso lado lado lado. Assim, concluímos que

ângulo a o b congruente ângulo c o d

.

   Portanto,

arco ab congruente arco c d

.

EXERCÍCIOS PROPOSTOS

FAÇA AS ATIVIDADES NO CADERNO

24 Na figura, A bê = 1,2 centímetro e

medida de ângulo a o b é igual a 45 graus
Ilustração. Circunferência com centro O e os pontos dela em destaque: A B C D.  Ângulos A O B e C O D são congruentes. Ângulo A O D mede 65 graus. Corda C D e corda A B em destaque vermelho. Raios O A, O B, O C, O D.

Calcule:

a) a medida da corda

CD

;

b) a medida do ângulo

ângulo BOC

.

25 Considere um ponto P comum ao diâmetro

XY

de uma circunferência (de centro óh) e a uma corda

AB

. Determine a medida do raio dessa circunferência, sabendo que

XY

é perpendicular a

AB

, ó pê = 5 centímetros e AB = 24 centímetros.

26 Marque sobre uma folha do caderno três pontos: a, B e C, não alinhados. Trace o segmento

AB

e o segmento

BC

. Trace a mediatriz de cada um desses segmentos. Chame de M o ponto de encontro dessas mediatrizes. Com centro em M e abertura ei ém, trace uma circunferência. Qual é a posição dos pontos a, B e C em relação à circunferência?

(Ao usar o compasso, atenção para não se machucar com a ponta-seca!)

27 Construa um triângulo á bê cê, em que A bê = 4 centímetros, BC = 3,6 centímetros e AC = 7 centímetros. Trace uma circunferência que passe pelos vértices dêsse triângulo.

28 Para confeccionar um chapéu de palhaço, Aline seguiu o modelo indicado na figura. Determine a medida aproximada do arco de circunferência dêsse modelo.

Ilustração.  Duas retas formando arco de 80 graus. Medida da reta: 40 centímetros.

2. Triângulo retângulo inscrito em uma circunferência

Considere a figura a seguir.

Ilustração.  Circunferência com centro O. Triângulo ABC com diagonal de A e B até O. Ângulo em C e abaixo de O.

   Nela, destacamos o ângulo inscrito

ACB

, ou seja, um ângulo cujo vértice está sobre a circunferência.

Sabemos que um ângulo inscrito em uma circunferência tem por medida a metade da medida do ângulo central correspondente e, portanto, a metade da medida do arco compreendido por seus lados, ou seja:

medida de ângulo A C B igual fração numerador medida do ângulo A O B denominador 2 igual fração numerador medida do arco A B denominador 2

Esta outra figura mostra um triângulo em que um dos lados é um diâmetro da circunferência. Esse triângulo é retângulo, pois:

medida do ângulo C igual fração numerador medida do arco a b denominador 2 igual fração numerador 180 graus denominador 2 igual

90graus

Ilustração. Circunferência com centro O. Triângulo ABC passando em O. Ângulo reto em C.
Respostas e comentários

24. a) 1,2 centímetro

24. b) 155graus

25. 13 centímetros

26. Estão situados sobre a circunferência.

27. Construção de figura.

28. 55,8 centímetros

Exercícios propostos

As resoluções dos exercícios 24, 25 e 28 estão no início deste Manual, nas orientações específicas do capítulo 11.

Incentive os estudantes a fazer um esboço das situações propostas neste bloco de exercícios.

No exercício 26, um possível esboço é o que segue. Por meio dele, os estudantes podem verificar que os pontos a, B e C, nesse caso, estão sobre a circunferência.

lustração.  Circunferência com centro M e os pontos A, B, C dela em destaque. Segmento A B destacado e passando no meio dele até o ponto M uma reta perpendicular. Segmento B C destacado e passando no meio dele até o ponto M uma reta perpendicular

   Após a resolução do exercício 26, questione os estudantes sobre qual posição teriam as mediatrizes de

AB

e de

BC

caso os pontos a, B e C estivessem alinhados. Existiria o ponto M? Existiria uma circunferência passando por a, B e C? Fazendo um novo esboço, eles podem verificar que as mediatrizes desses segmentos seriam paralelas e, portanto, não teriam ponto em comum.

Ilustração. Reta com ponto A, B e C. Reta vertical entre A e B e B e C.

Assim, não existiria o ponto M nem uma circunferência que passasse por esses três pontos simultaneamente.

Para o exercício 27, com régua e compasso, construímos o triângulo com lados com as medidas indicadas. Como dois lados dêsse triângulo serão cordas da circunferência, cada mediatriz desses dois lados passará pelo centro da circunferência (os diâmetros perpendiculares às cordas dividem essas cordas ao meio). Logo, essas duas mediatrizes determinarão o ponto M, centro da circunferência.

Ilustração.  Circunferência com centro em M. Pontos A, B, C dela em destaque, Corda A B, corda B C e corda A C em destaque. Reta perpendicular à corda A B passando por M. Reta perpendicular à corda B C passando por M.

2. Triângulo retângulo inscrito em uma circunferência

Habilidade da Bê êne cê cê: ê éfe zero nove ême ah um um.

Para comprovar a definição apresentada neste tópico, peça aos estudantes que, usando régua, transferidor e compasso, desenhem um triângulo retângulo qualquer com uma circunferência o circunscrevendo.

De modo geral, todo triângulo inscrito em uma semicircunferência é retângulo e, ­reciprocamente, todo triângulo retângulo pode ser inscrito em uma semi­cir­cun­fe­rência.

Ilustração 1. Homem de cabelo ruivo e camisa vermelha. Ele fala: Observe na figura ao lado que a mediana relativa à hipotenusa de um triângulo retângulo é um raio da circunferência que o circunscreve. Ao lado direito, Ilustração 2. Circunferência com centro O. Pontos A, B, C dela em destaque. Triângulo retângulo A B C, com ângulo reto em C. Raios O A, O B, O C estão indicados.

Clique no play e acompanhe as informações do vídeo.

EXERCÍCIOS PROPOSTOS

FAÇA AS ATIVIDADES NO CADERNO

29 Determine a medida da mediana, relativa à hipotenusa, de um triângulo retângulo cujos catetos medem

raiz de 20

centímetros e 4centímetros.

30 A mediana de um triângulo retângulo relativa à hipotenusa mede 4 centímetros, e um dos catetos mede

raiz de 15

centímetros. Qual é a medida do outro cateto?

31 A mediana relativa à hipotenusa de um triângulo retângulo mede 12 centímetros. Calcule quantos centímetros mede o comprimento da circunferência que o circunscreve.

32 O comprimento de uma circunferência mede 10π centímetros. Determine:

a) a medida do cateto maior de um triângulo retângulo inscrito nessa circunferência, sabendo que o menor cateto tem a mesma medida da mediana relativa à hipotenusa;

b) a medida da área dêsse triângulo.

33 Considere o triângulo á bê cê inscrito em uma circunferência de raio de medida 3 centímetros.

Ilustração.  Circunferência com centro O. 
Pontos A, B, C dela em destaque. Triângulo A B C. Raios O A, O B, O C estão indicados. ângulo O A C mede 30 graus

a) Quais são as medidas de

ângulo A C B

,

ângulo ABC

,

ângulo BOC

,

ângulo BCO

e

ângulo AOC

?

b) Quais são as medidas de

O B

,

O C

,

BC

,

AB

e

AC

c) Classifique, quanto às medidas dos ângulos e às medidas dos lados, os triângulos á bê cê, á ó cê e ó bê cê.

Pense mais um poucoreticências

FAÇA A ATIVIDADE NO CADERNO

Deseja-se cortar, de um toco de árvore cujo raio mede 20centímetros, uma coluna de base quadrada em formato como o de um bloco retangular.

Ilustração.  Toco de árvore com raio de 20 centímetros. Ao lado, coluna de base quadrada em formato de bloco retangular.

1 Determine a medida máxima do lado da base que se pode obter.

2 Calcule a medida da área da base quadrada da coluna em centímetro quadrado.

Respostas e comentários

29. 3 centímetros

30. 7 centímetros

31. Aproximadamente 75,36 centímetros.

32. a)

5 raiz quadrada de 3 centímetros

32. b)

25 raiz quadrada de 3, tudo sobre 2 centímetros quadrados

33. a) 90graus, 60graus, 60graus, 60graus e 120graus.

33. b) 3 centímetros, 3 centímetros, 3 centímetros, 6 centímetros e

3 raiz de 3

centímetros.

33. c) Triângulo retângulo e escaleno, triângulo obtusângulo e isósceles, triângulo acutângulo e equilátero.

Pense mais um poucoreticências:

1.

20 raiz de 2

centímetros

2. 800 centímetros quadrados

Exercícios propostos

As resoluções dos exercícios 29 a 31 e 33 estão no início deste ­Manual, nas orientações específicas do capítulo 11.

No exercício 32, os estudantes deverão perceber que, se a circunferência tem 10π centímetros de comprimento, então ela tem raio de medida igual a 5 centímetros, pois:

Fração. 10 vezes pi sobre 2 vezes pi é igual a 5.

.

Como o triângulo está inscrito na circunferência, a hipotenusa tem medida igual à do diâmetro dessa circunferência, que é 10 centímetros. Note que a mediana dêsse triângulo relativa à hipotenusa é um raio dessa circunferência e, portanto, mede 5 centímetros. Assim, o menor cateto também mede 5 centímetros. Segue um esboço da situação:

Ilustração. Circunferência com um triângulo retângulo inscrito nela. A hipotenusa está dividida em duas partes de mesma medida pelo centro da circunferência. O raio que parte do vértice do ângulo reto, com o lado menor e a metade da hipotenusa define um triângulo equilátero de lados de 5 unidades de comprimento. O cateto maior do triângulo inscrito mede x.

dêsse modo, uma possível resolução para os itens a e b dêsse exercício é:

a) Considerando x, em centímetro, a medida do cateto procurado, basta utilizar o teorema de Pitágoras para determinar seu valor: 10duas = 5duas + xduas xduas = 75

Sentença matemática. ou x é igual a 5 raiz de 3

b) Como o triângulo é retângulo, considerando um dos catetos como base, a altura relativa a essa base é o outro cateto. Logo, a área dêsse triângulo, em centímetros quadrados, mede:

A igual, fração, numerador 5 raiz de 3 vezes 5, denominador 2

A igual, numerador 25 raiz de 3, denominador 2

Pense mais um poucoreticências

Peça aos estudantes que deixem registrada toda a resolução da atividade proposta, incluindo explicações e cálculos, para que possam comparar e discutir com os colegas.

Na atividade 1, se a medida da diagonal do quadrado coincide com a do diâmetro da circunferência (40 centímetros) e é a medida do lado dêsse quadrado, em centímetro, temos, pelo teorema de Pitágoras:

40 ao quadrado é igual a medida do lado ao quadrado mais medida do lado ao quadrado o que implica que a medida do lado é igual a raiz quadrada de 800 o que implica que a medida do lado é igual a 20 raiz quadrada de 2

   Na atividade 2, se a base quadrada tem lado de medida igual a

l igual 20 raiz de 2

centímetros, então a área dessa base, em centímetros quadrados, mede:

Sentença matemática: área é igual a medida do lado ao quadrado, que é igual ao quadrado de 20 raiz de 2, que é igual a 400 vezes 2, que ee igual a 800.

Proponha aos estudantes que calculem também a medida do volume da coluna em formato de paralelepípedo. Nesse caso, eles poderão atribuir valores para a medida de altura dessa coluna ou apenas representá-la por uma letra.

3. Relações métricas em uma circunferência

1ª relação

Considerando a figura a seguir, vamos demonstrar que:

Ilustração. Circunferência. Corda AB e corda CD representadas. As cordas se cruzam em P.

Se duas cordas se intersectam em um ponto interior a uma circunferência, então o produto das medidas dos dois segmentos de uma delas é igual ao produto das medidas dos segmentos da outra.

   Hipótese: as cordas

AB

e

CD

se intersectam em um ponto P, interior à circunferência.

Tese: pê á PB = PC PD

Ilustração. Circunferência. Corda AB na diagonal e corda CD na diagonal. As cordas se cruzam em P. Ângulo D A P tem mesma medida que ângulo B C P. Ângulo A D P tem mesma medida que ângulo C B P.

   Traçando os segmentos

AD

e

CB

, obtemos os triângulos á pê dê e CPB. Nesses triângulos:

os ângulos

A

e

C

são congruentes, pois são ângulos inscritos e determinam na circunferência o mesmo arco

Arco BD

;

os ângulos

B

e

D

são congruentes, pois são ângulos inscritos e determinam na circunferência o mesmo arco

Arco AC

.

Logo, pelo caso ângulo-ângulo de semelhança de triângulos, os triângulos á pê dê e CPB são semelhantes.

   Portanto,

fração, numerador P A, denominador P C, igual, fração, numerador P D, denominador P B

, ou seja:

pê á PB = PC PD

Acompanhe alguns exemplos.

Vamos calcular o valor de x em cada figura.

a)

Ilustração. Circunferência e duas cordas delas representadas. As cordas se cruzam em um ponto. As cordas estão divididas em duas partes considerando o ponto de intersecção. A primeira corda tem uma parte medindo 5 e outra parte medindo 8. A segunda corda tem uma parte medindo 4 e a outra parte medindo x.

4 x = 8 5

4x = 40

x =

40 quartos

x = 10

b)

Ilustração. Circunferência e duas cordas delas representadas. As cordas se cruzam em um ponto. As cordas estão divididas em duas partes considerando o ponto de intersecção. A primeira corda tem uma parte medindo 9 e outra parte medindo 8. A segunda corda tem uma parte medindo x e a outra parte medindo 2x.

2x x = 8 9

2x duas = 72

x ao quadrado igual a 72 meios

x duas = 36

x igual mais ou menos raiz de 36

x = ±6

Como xis é um número positivo, xis = 6.

Respostas e comentários

3. Relações métricas em uma circunferência

Habilidade da Bê êne cê cê: ­ê éfe zero nove ême ah um um.

Iniciamos o estudo das relações métricas em uma circunferência. A 1ª relação é a que envolve duas cordas que se cruzam em um ponto interno à circunferência.

Peça aos estudantes que mostrem situações (com representação de esquemas) em que duas cordas podem ter um único ponto em comum. Espera-se que surja esta situação também:

Ilustração.  Circunferência com duas cordas dela representadas. As cordas tem um ponto em comum que é uma das extremidades de cada uma.

Discuta com eles por que ela não está nas condições da hipótese da 1ª relação. Espera-se que percebam que o ponto comum às duas cordas não é um ponto interior à circunferência, mas um ponto pertencente à circunferência. Destaque que não são formados 4 segmentos.

EXERCÍCIOS PROPOSTOS

FAÇA AS ATIVIDADES NO CADERNO

34 Calcule o valor de x em cada uma das figuras.

a)

Ilustração. Circunferência e duas cordas delas representadas. As cordas se cruzam em um ponto. As cordas estão divididas em duas partes considerando o ponto de intersecção. A primeira corda tem uma parte medindo 6 e outra parte medindo 9. A segunda corda tem uma parte medindo 3 e a outra parte medindo x.

b)

Ilustração. Circunferência e duas cordas delas representadas. As cordas se cruzam em um ponto. As cordas estão divididas em duas partes considerando o ponto de intersecção. A primeira corda tem uma parte medindo x e outra parte medindo x mais 1. A segunda corda tem uma parte medindo 2 e a outra parte medindo 10.

c)

Ilustração. Circunferência e duas cordas delas representadas. As cordas se cruzam em um ponto. As cordas estão divididas em duas partes considerando o ponto de intersecção. A primeira corda tem uma parte medindo x e outra parte medindo 2x. A segunda corda tem uma parte medindo 3 e a outra parte medindo 4x.

d)

Ilustração. Circunferência e duas cordas delas representadas. As cordas se cruzam em um ponto. As cordas estão divididas em duas partes considerando o ponto de intersecção. A primeira corda tem uma parte medindo 4 e outra parte medindo x. A segunda corda tem uma parte medindo 2 e a outra parte medindo 8 mais certa medida não indicada. A segunda corda é um diâmetro da circunferência e o raio da circunferência é 8.

35 Determine a medida da área do ABC a ­seguir.

Ilustração. Circunferência. Triângulo ABC inscrito nela. No centro, ponto O.  Lado A B mede 6 centímetros do vértice A até o encontro desse lado com o diâmetro C D e mede 6 centímetros desse encontro até o vértice B. A parte do diâmetro C D fora do triângulo mede 4 centímetros. O diâmetro C D forma Ângulo reto com o lado A B.

36 Uma praça circular é cortada por duas ruas, como mostra a figura a seguir.

Ilustração. Praça circular que pode ser representada por uma circunferência e duas cordas (corda A C e corda D B) delas representadas.  As cordas se cruzam em um ponto. As cordas estão divididas em duas partes considerando o ponto de intersecção. A medida A P é igual 30; a medida B P é igual 72, a medida P D é igual 20.

Para ir de a até P, Rita dá 30 passos. Luísa dá 72 passos para ir de B a P e 20 passos para ir de P a D. Calcule quantos passos Rita deve dar para chegar até C, admitindo que os passos das duas garotas tenham mesma medida de comprimento.

37 Uma corda de 6 centímetros corta perpendicularmente um diâmetro a 4 centímetros do centro de uma circunferência. Calcule a medida da área do círculo determinada por essa circunferência.

2ª relação

Ilustração. Circunferência com ponto A e B na parte superior e C e D na parte inferior da circunferência. Ponto P fora da circunferência à direita  com segmento de reta B P e segmento de reta D P. Pontos B A P são colineares; pontos D C P são colineares.

Considerando a figura apresentada, vamos provar que:

Se, de um ponto exterior a uma circunferência, traçamos dois segmentos secantes, então o produto das medidas de um segmento secante e de sua parte externa é igual ao produto das medidas do outro segmento secante e de sua parte externa.

   Hipótese:

PB

e

PD

são segmentos secantes à circunferência, com P no exterior.

Tese: pê á PB = PC PD

Ilustração. Circunferência com ponto A e B na parte superior e C e D na parte inferior da circunferência. Ponto P fora da circunferência à direita  com segmento de reta B P e segmento de reta D P.
Pontos B A P são colineares; pontos D C P são colineares. Segmento B C e segmento A D estão indicados. Ângulo C B A tem mesma medida que ângulo A D C.

   Traçando os segmentos

AD

e

BC

, obtemos os triângulos pê á dê e PCB. Nesses triângulos:

os ângulos

D e B

são congruentes, pois são ângulos inscritos e determinam na circunferência o mesmo arco

Arco AC

;

o ângulo

P

é comum.

Respostas e comentários

34. a) x = 18

34. b) x = 4

34. c) x = 6

34. d) x = 7

35. 54 centímetros quadrados

36. 48 passos.

37. 25π centímetros quadrados

Exercícios propostos

As resoluções dos exercícios 34 a 37 estão no início deste Manual, nas orientações específicas do capítulo 11.

No exercício 36, questione os estudantes a respeito da ne­cessidade da informação de que “os passos das duas garotas têm o mesmo comprimento”. Espera-se que eles observem que sem essa afirmação não seria possível estabelecer essas relações, pois não teríamos a garantia de tal proporcionalidade, visto que cada medida estaria em uma unidade diferente.

2ª relação

Converse com os estudantes sobre essa relação métrica e incentive­-os a compor alguns exemplos com circunferência e duas retas secantes a ela e anotar as medidas dos segmentos obtidos, verificando essa relação. Se possível, os estudantes podem utilizar ­softwares de geometria dinâmica para explorar essa sugestão de atividade e, assim, desenvolver a competência geral 5.

Logo, pelo caso ângulo-ângulo de semelhança de triângulos, os triângulos á pê dê e CPB são semelhantes.

   Portanto,

fração, numerador P A, denominador P C, igual, fração, numerador P D, denominador P B

, ou seja:

pê á PB = PC PD

Acompanhe alguns exemplos.

Vamos calcular o valor de x em cada figura.

a)

Ilustração. Circunferência com dois segmentos secantes a ela que se encontram em um ponto exterior à circunferência. Cada segmento está dividido em duas partes, do ponto exterior a até o primeiro ponto de encontro com a circunferência e desse ponto até o segundo ponto de encontro com a circunferência. O primeiro segmento tem a primeira parte medindo 4 e no total mede 12; o segundo segmento tem a primeira parte medindo x e no total mede 16.

16 x = 4 12

16x = 48

x =

48 16 avos

x = 3

b)

Ilustração. Circunferência com dois segmentos secantes a ela que se encontram em um ponto exterior à circunferência. Cada segmento está dividido em duas partes, do ponto exterior a até o primeiro ponto de encontro com a circunferência e desse ponto até o segundo ponto de encontro com a circunferência. O primeiro segmento tem a primeira parte medindo 6 a segunda parte mede x;
o segundo segmento tem a primeira parte medindo 5 e a segunda parte mede x mais 3.

6 (6 + x) = 5 (x + 8)

36 + 6x = 5x + 40

6x 5x = 40 36

x = 4

EXERCÍCIOS PROPOSTOS

FAÇA AS ATIVIDADES NO CADERNO

38 Calcule o valor de x em cada uma das figuras.

a)

Ilustração. Circunferência com dois segmentos secantes a ela que se encontram em um ponto exterior à circunferência. Cada segmento está dividido em duas partes, do ponto exterior a até o primeiro ponto de encontro com a circunferência e desse ponto até o segundo ponto de encontro com a circunferência. O primeiro segmento tem a primeira parte medindo 4 e no total mede 12; o segundo segmento tem a primeira parte medindo 3 e no total mede x.

b)

Ilustração. Circunferência com dois segmentos secantes a ela que se encontram em um ponto exterior à circunferência. Cada segmento está dividido em duas partes, do ponto exterior a até o primeiro ponto de encontro com a circunferência e desse ponto até o segundo ponto de encontro com a circunferência. O primeiro segmento tem a primeira parte medindo 12 e a segunda parte mede x mais 3;
o segundo segmento tem a primeira parte medindo 9 e a segunda parte mede 27.

c)

Ilustração. Circunferência com dois segmentos secantes a ela que se encontram em um ponto exterior à circunferência. Cada segmento está dividido em duas partes, do ponto exterior a até o primeiro ponto de encontro com a circunferência e desse ponto até o segundo ponto de encontro com a circunferência. O primeiro segmento tem a primeira parte medindo x e a segunda parte mede x mais 4;
o segundo segmento tem a primeira parte medindo 8 e a segunda parte mede 22.

39 O canteiro circular de uma rotatória é cortado por duas estradas, como mostra a figura a seguir. A medida do comprimento da parte da estrada LP-132 que corta o canteiro está indicada por x. Calcule o valor de x.

Ilustração. Canteiro circular com duas ruas diagonais. A ilustração pode ser resumida a  uma circunferência com dois segmentos secantes a ela que se encontram em um ponto exterior à circunferência. Cada segmento está dividido em duas partes, do ponto exterior a até o primeiro ponto de encontro com a circunferência e desse ponto até o segundo ponto de encontro com a circunferência. O primeiro segmento tem a primeira parte medindo 50 metros e a segunda parte mede 94 metros; o segundo segmento representa a L P 132 e tem a primeira parte medindo 48 metros e a segunda parte mede x.

3ª relação

Na figura a seguir,

Segmento de reta P A

 é tangente à circunferência.

Ilustração. Circunferência com dois segmentos sendo um secante e o outro tangente a ela; esses segmento se encontram em um ponto exterior à circunferência. O segmento secante está dividido em duas partes, do ponto exterior a até o primeiro ponto de encontro com a circunferência e desse ponto até o segundo ponto de encontro com a circunferência.

Vamos provar que:

Se, de um ponto exterior a uma circunferência, traçamos um segmento tangente e um segmento secante a essa circunferência, então o quadrado da medida do segmento tangente é igual ao produto das medidas do segmento secante e de sua parte externa.

Respostas e comentários

38. a) x = 16

38. b) x = 12

38. c) x = 10

39. 102 métros

Exercícios propostos

As resoluções dos exercícios 38 e 39 estão no início deste Manual, nas orientações específicas do capítulo 11.

3ª relação

Após trabalhar a 3ª relação, se julgar conveniente, explore a situação indicada a seguir.

   Na circunferência desta figura, temos que óh é o centro,

AB

é um diâmetro e

Segmento CH

é um segmento perpendicular a

AB

. Vamos provar que (HC)duas = AH · HB

Ilustração. Circunferência. Corda horizontal AB com ponto O no centro. À esquerda, corda vertical C H, perpendicular à corda A B e com o ponto H comum à corda A B.

   Hipótese:

Segmento CH

é perpendicular a

AB

Tese: (HC)duas = AH · HB

Demonstração

Unindo C com a e C com B, obtemos o triângulo á bê cê, que é retângulo (inscrito em uma semicircunferência).

Ilustração. Circunferência. Corda horizontal AB com ponto O no centro. À esquerda, corda vertical C H, perpendicular à corda A B e com o ponto H comum à corda A B. Corda A C e corda C B tracejadas. Ângulo A C B é reto.

Em um triângulo retângulo, o quadrado da medida da altura (relativa à hipotenusa) é igual ao produto das medidas das projeções dos catetos (sobre a hipotenusa), isto é: (HC)duas = á agá · HB

   Segue um exemplo de aplicação dessa relação para representar geometricamente

raiz quadrada de sete

. Traçamos uma circunferência cujo diâmetro mede 8. Marcamos sobre um dos diâmetros um ponto M, distante 7 unidades de um dos extremos. Traçamos por esse ponto uma perpendicular que encontrará a circunferência no ponto C.

Ilustração. Malha quadriculada com circunferência de centro no ponto O. Diâmetro traçado de maneira que até o ponto M o segmento nele mede 7 e do ponto M até o fim do diâmetro o segmento formado mede 1. Segmento C M indicado, com C em comum com a circunferência. C M é perpendicular ao diâmetro exibido e seu comprimento mede raiz de 7;

(CM)duas = 7 · 1 = 7 CM =

raiz de 7

   Hipótese:

PA

e

PC

são segmentos tangente e secante à circunferência, respectivamente.

Tese: (pê á)duas = PB PC

Ilustração. Circunferência com dois segmentos sendo o segmento C P secante e o segmento A P tangente a ela; esses segmentos se encontram em um ponto P exterior à circunferência. O segmento secante C P está dividido em duas partes, do ponto exterior a até o primeiro ponto de encontro com a circunferência (ponto B) e desse ponto até o segundo ponto de encontro com a circunferência (ponto C).
Ângulo B A P tem mesma medida que ângulo A C P.

   Traçando os segmentos

AB

e

AC

, obtemos os triângulos pê bê a e pê á cê. Nesses triângulos:

os ângulos

C

e

A

são congruentes, pois são ângulos com vértice na circunferência e determinam nela o mesmo arco

Arco AB

;

o ângulo

P

é comum.

Logo, pelo caso ângulo-ângulo de semelhança de triângulos, os triângulos PBA e PAC são semelhantes.

   Portanto,

fração, numerador P A, denominador P C, igual, fração, numerador P B, denominador P A

, ou seja:

(pê á)duas = PB PC

Acompanhe os exemplos.

   Vamos calcular o valor de x em cada figura, sabendo que

Segmento MN

é tangente à circunferência.

a)

Ilustração. Circunferência com dois segmentos sendo o segmento O M secante e o segmento N M tangente a ela; esses segmentos se encontram em um ponto M exterior à circunferência.
O segmento secante está dividido em duas partes, do ponto exterior até o primeiro ponto de encontro com a circunferência e desse ponto até o segundo ponto de encontro com a circunferência. A primeira parte mede 2 e a segunda parte mede 6.
O segmento tangente mede x.

x duas = 8 2

x duas = 16

x igual mais ou menos raiz de 16

x = ±4

Como x é um número positivo, x = 4.

b)

Ilustração. Circunferência com dois segmentos sendo um segmento secante o segmento N M tangente a ela; esses segmentos se encontram em um ponto M exterior à circunferência.
O segmento secante está dividido em três partes, do ponto exterior até o primeiro ponto de encontro com a circunferência, depois desse ponto até o centro O da circunferência, e do ponto O até o segundo ponto de encontro com a circunferência. A primeira parte mede x e a terceira parte mede 4,5.
O segmento tangente mede 6.

6duas = x (x + 9)

xduas + 9x 36 = 0

x igual, fração, numerador menos 9 mais ou menos raiz de 255, denominador 2 vezes 1

Como x é um número positivo, x = 3.

EXERCÍCIOS PROPOSTOS

FAÇA AS ATIVIDADES NO CADERNO

40 Calcule o valor de x nas figuras a seguir, sendo

Segmento P Q

tangente à circunferência.

a)

Ilustração. Circunferência com dois segmentos sendo o segmento O P secante e o segmento Q P tangente a ela; esses segmentos se encontram em um ponto P exterior à circunferência.
O segmento secante está dividido em duas partes, do ponto exterior até o primeiro ponto de encontro com a circunferência e desse ponto até o segundo ponto de encontro com a circunferência. A primeira parte mede 4 e a segunda parte mede 21.
O segmento tangente mede x.

b)

Ilustração. Circunferência com dois segmentos sendo o segmento P R secante e o segmento P Q tangente a ela; esses segmentos se encontram em um ponto P exterior à circunferência.
O segmento secante está dividido em duas partes, do ponto exterior até o primeiro ponto de encontro com a circunferência e desse ponto até o segundo ponto de encontro com a circunferência. A primeira parte mede x e a segunda parte mede 8x.
O segmento tangente mede x.

41 Um fotógrafo assistia a uma apresentação circense na qual um acrobata, durante toda sua apresentação, descreveu um ­movimento circular em torno do picadeiro. Em três momentos distintos, o fotógrafo tirou fotografias conforme o ­esquema a seguir.

Ilustração. Circunferência com dois segmentos sendo um segmento secante (do ponto denominado fotografia 1 até o ponto denominado fotógrafo) passando pelo ponto comum à circunferência e denominado fotografia 2; e o outro segmento é tangente a ela e tem extremidades nos pontos denominados fotografia 3 e fotógrafo; esses segmentos se encontram em um ponto exterior à circunferência (denominado fotógrafo).
O segmento secante está dividido em duas partes, do ponto exterior até o primeiro ponto de encontro com a circunferência e desse ponto até o segundo ponto de encontro com a circunferência.
A circunferência indica a trajetória do acrobata.

Estime valores para as medida das distâncias entre o acrobata e o fotógrafo, nos momentos das fotografias, de modo que atendam à 3ª ­relação estudada.

42

Ícone de atividade em dupla

Hora de criar – Em dupla, cada um cria um problema sobre uma das três propriedades estudadas. Troquem de caderno e, depois de cada um resolver o problema elaborado pelo outro, destroquem para corrigi-los.

Respostas e comentários

40. a) x = 10

40. b) x = 3

41. Resposta pessoal.

42. Resposta pessoal.

Exercícios propostos

A resolução do exercício 40 está no início deste Manual, nas orientações específicas do capítulo 11.

No exercício 41, sugira aos estudantes que nomeiem os pontos nos quais se encontram o fotógrafo e o acrobata em cada fotografia. Por exemplo, F para a posição do fotógrafo e a₁, a₂ e a₃ para as posições do acrobata nas fotografias 1, 2 e 3, respectivamente. Assim, é necessário que eles percebam que os valores escolhidos devem satisfazer a relação:

(FA3)duas = (FA2) · (FA1)

Uma possível resposta:

FA3 = 6 métros, FA2 = 4 métros e FA1 = 9 métros.

Note que: 4 · 9 = 36 = 6duas

Para o exercício 42, incentive os estudantes a elaborar problemas envolvendo cada uma das relações trabalhadas neste tópico; para isso, eles podem ser organizados em três grupos e os participantes de cada grupo elaboram um problema para uma relação. Depois, apresentam alguns dos problemas elaborados aos colegas dos demais grupos.

TRABALHANDO A INFORMAÇÃO

Ícone de meio ambiente

Semicoroa circular

Nesta reportagem, observe um tipo de gráfico, diferente dos que já estudamos até aqui, muito usado em jornais e revistas.

Ilustração. Folha de jornal com as informações: É desperdiçada aos montes. A água é essencial para a vida, e seu desperdício pode acarretar sérios problemas sócio ambientais para a humanidade. Isso porque, embora 70% do planeta Terra seja coberto por água, apenas 1% dela é própria para o consumo. Abaixo, gráfico de setores. Para onde vai nosso estoque de água doce: No mundo. 70% agricultura. 22% indústria e 8% uso doméstico. No Brasil: 70% agricultura. 17% indústria e 13% uso doméstico.
Dados obtidos em: GRUPO Recicla. Quais são as atividades que mais consomem água no mundo? Blog Grupo Recicla, Cachoeirinha, 18 dezembro 2019. Disponível em: https://oeds.link/79BCiX. Acesso em: 4 julho 2022; WWW-Brasil. Dia Mundial da Água. WWF Brasília, [201-]. Disponível em: https://oeds.link/RJP8Pu. Acesso em: 4 julho 2022.

Podemos considerar o gráfico usado na reportagem como uma variação de um gráfico de setores. Porém, em vez de ser composto de setores circulares cujo total fórma um círculo, suas partes compõem uma semicoroa circular, ou seja, uma região limitada por duas semicircunferências concêntricas.

Para construir um gráfico com semicoroa circular, uma vez construída a tabela com as frequências relativas dos dados pesquisados, basta multiplicar as porcentagens por 180graus (no gráfico de setores multiplicamos por 360graus) e construir, com um transferidor, setores circulares adjacentes, de mesmo raio e centro, cujas medidas angulares são os produtos obtidos. A soma desses setores resulta em um semicírculo do qual retiramos outro semicírculo concêntrico de raio menor.

No exemplo da reportagem, 70% da água doce é destinada à agricultura (tanto no Brasil como no ­mundo). Então, o setor que inicialmente devemos representar para esse dado deve medir 0,7  180graus, isto é, 126graus.

Agora quem trabalha é você!

FAÇA A ATIVIDADE NO CADERNO

Faça uma pesquisa com os colegas de turma sobre a quantidade de água que eles bebem, em média, por dia. Em seguida, construa uma tabela e um gráfico como o da reportagem apresentada.

Considere na pesquisa as seguintes quantidades (e que 1 copo = 200 mililitros):

1 copo;

2 copos;

3 copos;

4 copos;

5 copos;

6 ou mais copos.

Respostas e comentários

Construção de tabela e de gráfico.

Trabalhando a informação

Habilidade da Bê êne cê cê: ­ê éfe zero nove ême ah dois três.

Esta seção aborda gráficos formados por semicoroa circular. Explique aos estudantes que coroa circular é a região do plano delimitada por duas circunferências concêntricas (que têm mesmo centro) de raios medindo R e r.

Coroa circular com raio menor igual a r minúsculo relativo à circunferência C 1, e raio maior igual R maiúsculo relativo à circunferência C 2.

Explore o formato e os elementos do gráfico dado por uma semicoroa (metade de uma coroa) circular.

Para a construção do gráfico solicitado na questão do Agora quem trabalha é você!, organize os estudantes em duplas. Os dois estudantes da dupla devem fazer juntos a organização da tabela e a construção do gráfico relativo à pesquisa de cada um deles.

Em seguida, promova uma apresentação dos gráficos de cada ­dupla.

O trabalho com a atividade de pesquisa, construção de tabela e gráfico favorece o desenvolvi­mento da habilidade (ê éfe zero nove ême ah dois três).

EXERCÍCIOS COMPLEMENTARES

FAÇA AS ATIVIDADES NO CADERNO

1 Um autorama circular tem duas pistas, A e B, conforme esquema a seguir.

Ilustração. Pista circular A e ao redor, pista circular B. Do centro até o centro da pista A: 3 metros. Do centro da pista A para o centro da pista B: 0,6 metros.

a) Depois que um carro der 36 voltas na pista a, quantos metros terá andado?

b) Quantos metros terá andado um carro que der 24 voltas na pista B?

2 O ponteiro dos minutos de um relógio de parede mede 9 centímetros. Determine a medida da distância, em centímetro, que o extremo dêsse ponteiro percorre em 20 minutos.

3 Um ciclista, em uma pista circular de 24 métros de raio, dá 15 voltas em 160 segundos. Qual é medida da velocidade média dele nesse trajeto?

4 Observe a circunferência a seguir em que as cordas,

AB

e

CD

, concorrem no ponto M.

Ilustração. Circunferência com as cordas AB e CD representadas. Estas cordas se intersectam no ponto M de modo que a medida do comprimento de AM é indicada por 2x mais 3, que a medida do comprimento de MB é indicada por x mais 1, que a medida do comprimento de CM é indicada por 2x e que a medida do comprimento de MD é indicada por x mais 3

Sejam ei ém, MB, CM e MD dadas em centímetro. Quanto vale AB?

a)  36.

b)  18.

c)  14.

d)  13.

5 (u ésse éfe-São Paulo) Na circunferência a seguir, de centro óh e raio r = 4, a corda

CD

corta o diâmetro

AB

no ponto P de tal fórma que P é o ponto médio do raio

OA

e PC = 2 PD.

Ilustração. Circunferência com centro em O e duas cordas delas representadas. As cordas se cruzam em um ponto P.
A corda C D está dividida em duas partes: segmento D P e segmento P C.
A corda A B é um diâmetro e está dividida em 3 partes: segmento A P, segmento P O, segmento  O B.

Então:

a) CD =

2 raiz quadrada de 6

b) CD =

3 raiz quadrada de 6

c) CD =

6 raiz quadrada de 6

d) CD =

raiz de 6

e) CD = 6

6 Considerando a figura, determine a medida da área do quadrado a bê cê dê.

Ilustração. Circunferência. Quadrado ABCD com lado A B sendo uma corda da circunferência.
A corda A B é dividida pelo diâmetro em duas partes de mesma medida sendo cada medida igual a x. O diâmetro é dividido pela corda A B em duas partes uma medindo 8 centímetros e a outra medindo 3 centímetros.

7 Em uma circunferência, uma corda é inter­sectada por um diâmetro que fica dividido em dois segmentos, um de 7 centímetros e um de 2 centímetros. Se essa intersecção é feita a 2,5 centímetros do centro da circunferência, quanto mede o raio da circunferência?

8 Construa uma circunferência de 12centímetros de diâmetro e trace um diâmetro

AB

. Marque sobre ele, distante 11 centímetros de a, um ponto M. Trace, por esse ponto, uma perpendicular que intersecte a circunferência em um ponto P. O segmen­to 

PM

é a representação geométrica de qual número?

9 Determine a medida da altura

EH

do triângulo ABE na figura.

Ilustração. Circunferência e 3 segmentos secantes a ela sendo eles: segmento F E, segmento A E, segmento B E.
Duas cordas indicadas, sendo elas corda A B, corda D C.
Ponto H é comum ao segmento F E e  à corda A B; ponto G é comum ao segmento F E e  à corda D C.
AS medidas dos segmentos indicadas são:
A D 3,5 centímetros;
D E 6 centímetros;
G E 5,7 centímetros;
A distância de H até o centro é 0,65 centímetro.
Respostas e comentários

1. a) Aproximadamente 678,24 métros.

1. b) Aproximadamente 542,59 métros.

2. 6π centímetros

3. 14,13 métros por segundo

4. Alternativa d.

5. Alternativa b.

6. 96 centímetros2

7. 4,5 centímetros

8. PM =

raiz de 11

9. 9,025 centímetros

Exercícios complementares

Este bloco de exercícios é mais uma oportunidade de os estudantes revisitarem os principais conceitos tratados e mobilizarem os conhecimentos construídos ao longo do capítulo, identificando possíveis dúvidas.

As resoluções do exercício 2 e dos exercícios 4 a 9 estão no início deste Manual, nas orientações específicas do capítulo 11.

No exercício 1, a pista a tem a medida do raio médio igual a 3 métros e a pista B, 3,6 métros. Assim:

a) A medida da distância percorrida, em metro, é dada por 36 · 2 · π · 3, ou seja, 216π métros. Com π = 3,14, temos que essa distância mede 678,24 métros, pois: 216 · 3,14 = 678,24

b) A medida da distância percorrida, em metro, é dada por 24 · 2 · π · 3,6, ou seja, 172,8π métros. Com π = 3,14, temos que essa distância mede cêrca de 542,59 métros, pois: 172,8 · 3,14 = 542,592

No exercício 3, temos que o raio r mede 24 métros. Assim, a medida do comprimento da pista é:

C = 2π · 24 = 48π

Como são realizadas 15 voltas, a medida da distância percorrida é igual a 15 · 48π, ou seja, 720π. Considerando π = 3,14, a medida da distância percorrida é .2260,8 métros. Dessa maneira, como o tempo do percurso foi igual a 160 segundos, a velo­cidade, em métro por segundo, é:

v igual a 2260,8 sobre 160 que é igual a 14,13

VERIFICANDO

FAÇA AS ATIVIDADES NO CADERNO

1 Um corredor treina em uma pista circular de comprimento de medida 31,4 quilômetros. Qual é a medida do raio da circunferência da pista?

a) 197,19 quilômetros

b) 98,6 quilômetros

c) 10 quilômetros

d) 5 quilômetros

2 Um automóvel é fabricado com rodas aro 17”. ­Sabendo que 1” equivale a 2,54 centímetros, qual é a medida aproximada do comprimento da circunferência dessa roda?

a) 15,95 centímetros

b) 106,8 centímetros

c) 135,6 centímetros

d) 271,2 centímetros

3 Qual é, aproximadamente, a medida do comprimento de arco compreendido por um ângulo de 45graus em uma circunferência de raio de ­medida 4,5 métros?

a) 14,13 métros

b) 28,26 métros

c) 3,53 métros

d) 1,18 métro

4 Qual é a medida do comprimento da hipotenusa de um triângulo retângulo inscrito em uma circunferência de raio de medida 15 centímetros?

a) 30 centímetros

b) 15π centímetros

c) 60 centímetros

d) 30π centímetros

5 Qual é o valor de x na figura?

Ilustração. Circunferência com duas cordas dela indicadas; essas cordas se encontram em um ponto interior à circunferência.
As cordas estão divididas pelo ponto em comum em duas partes.
A primeira parte da primeira corda mede 8 centímetros e a segunda parte mede 3 centímetros.
A primeira parte da segunda corda mede 5 centímetros e a segunda parte mede 2 x.

a) 0,417 centímetro

b) 2,4 centímetros

c) 4,2 centímetros

d) 20 centímetros

6 Sendo x, em centímetro, a medida da corda indicada na figura, qual é, aproximadamente, a medida do comprimento de uma circunferência cujo raio mede x?

Ilustração. Circunferência com dois segmentos sendo um segmento secante e o outro segmento tangente a ela; esses segmentos se encontram em um ponto exterior à circunferência.
O segmento secante está dividido em duas partes, do ponto exterior até o primeiro ponto de encontro com a circunferência e desse ponto até o segundo ponto de encontro com a circunferência. A primeira parte mede 5 centímetros e a segunda parte mede x.
O segmento tangente mede 12 centímetros.

a) 18,09 centímetros

b) 21,42 centímetros

c) 33,18 centímetros

d) 149,46 centímetros

7 Sendo x a medida, em centímetro, da corda indicada na figura, aproximadamente, qual é a medida da área de um quadrado cujos lados medem x?

Ilustração. Circunferência com dois segmentos secantes a ela; esses segmentos se encontram em um ponto exterior à circunferência.
Os segmento estão divididos em duas partes, do ponto exterior até o primeiro ponto de encontro com a circunferência e desse ponto até o segundo ponto de encontro com a circunferência. 
A primeira parte do primeiro segmento mede 7 centímetros e a segunda parte mede x.
A primeira parte do segundo segmento mede 6 centímetros e a segunda parte mede 9.

a) 165,38 centímetros

b) 64

c) 34,31 centímetros

d) 22 centímetros

8 Qual é a medida do ângulo correspondente a um índice de 50% em um gráfico de semi­coroa circular?

a) 90graus

b) 45graus

c) 180graus

d) 120graus

Organizando

Vamos organizar o que você aprendeu neste capítulo? Para isso, responda às questões a seguir.

a) O que é um arco de circunferência?

b) A razão entre a medida do comprimento de uma circunferência e a medida de seu diâmetro é sempre o mesmo valor. Qual é esse valor?

c) Como podemos determinar a medida do comprimento de uma circunferência qualquer? Sabendo a medida do comprimento de uma circunferência, é possível determinar a medida de seu diâmetro?

d) Explique as três relações métricas em uma circunferência que você aprendeu neste capítulo.

Respostas e comentários

1. Alternativa d.

2. Alternativa c.

3. Alternativa c.

4. Alternativa a.

5. Alternativa b.

6. Alternativa d.

7. Alternativa c.

8. Alternativa a.

Organizando:

a) É cada uma das partes em que uma circunferência fica dividida por dois de seus pontos distintos.

b) O valor é sempre igual a pi (π), aproximadamente 3,14.

c) Sabendo a medida do raio r de uma circunferência, a medida de seu comprimento é dada por 2πr. A medida do diâmetro D é dada por

d igual a c sobre pi

.

d) Espera-se que os estudantes enunciem, com suas palavras, as relações métricas estudadas.

Verificando

Os testes desta seção são mais uma oportunidade para o estudante validar o entendimento do conteúdo estudado neste capítulo.

As resoluções dos testes 1 a 8 estão no início deste Manual, nas orientações específicas do ca­pítulo 11.

Organizando

Incentive os estudantes a organizar seu aprendizado no caderno, fazendo resumos e mapas conceituais ou aplicando destaques em conceitos importantes.

As questões propostas têm como objetivo fazer com que os estudantes retomem os conteúdos aprendidos no capítulo e que reflitam sobre algumas temáticas.