O reservatório de um caminhão-pipa tem a forma de um cilindro circular reto com eixo horizontal e dimensões internas de 6 metros de comprimento e 2 metros de diâmetro. Uma escola contratou o serviço do caminhão-pipa para abastecer sua caixa d’água. Após o abastecimento, o motorista percebeu que o reservatório do caminhão estava cheio até 3/4 de sua altura, conforme ilustrado na figura.

Qual foi o volume, em metros cúbicos, de água utilizada para abastecer a caixa d’água da escola, sabendo que o reservatório do caminhão estava cheio antes do abastecimento?

  • a

    começar estilo tamanho matemático 14px abre parênteses 2 reto pi menos numerador raiz quadrada de 3 sobre denominador 4 fim da fração fecha parênteses fim do estilo

  • b

    começar estilo tamanho matemático 14px abre parênteses 2 reto pi menos numerador 3 raiz quadrada de 3 sobre denominador 2 fim da fração fecha parênteses fim do estilo

  • c

    começar estilo tamanho matemático 14px abre parênteses 2 reto pi mais numerador 3 raiz quadrada de 3 sobre denominador 2 fim da fração fecha parênteses fim do estilo

  • d

    começar estilo tamanho matemático 14px abre parênteses 4 reto pi mais numerador raiz quadrada de 3 sobre denominador 4 fim da fração fecha parênteses fim do estilo

  • e

    começar estilo tamanho matemático 14px ligadura parêntese esquerdo 4 reto pi mais numerador 3 raiz quadrada de 3 sobre denominador 2 fim da fração ligadura parêntese direito fim do estilo

Sendo S a área do segmento circular representado abaixo, e considerando o comprimento do reservatório de 6 metros dado no enunciado, o volume V de água utilizado para abastecer a caixa d’água da escola corresponde ao produto

 V = 6 ⋅ S.

Da figura acima, tem-se que começar estilo tamanho matemático 14px cos abre parênteses reto alfa fecha parênteses igual a espaço espaço numerador começar estilo mostrar 1 meio fim do estilo sobre denominador 1 fim da fração igual a espaço 1 meio espaço espaço então espaço reto alfa igual a 60 sinal de grau fim do estilo

A área S do segmento circular é dada pela diferença ente a área do setor circular e do triângulo:

começar estilo tamanho matemático 14px reto S igual a numerador 2 vezes 60 sinal de grau sobre denominador 360 sinal de grau fim da fração vezes reto pi vezes 1 ao quadrado menos espaço 1 meio vezes 1 vezes 1 vezes sen abre parênteses 2 vezes 60 sinal de grau fecha parênteses fim do estilo

começar estilo tamanho matemático 14px reto S igual a reto pi sobre 3 menos 1 meio vezes numerador raiz quadrada de 3 sobre denominador 2 fim da fração fim do estilo

começar estilo tamanho matemático 14px reto S espaço igual a espaço reto pi sobre 3 espaço menos espaço numerador raiz quadrada de 3 sobre denominador 4 fim da fração reto m ao quadrado fim do estilo

Assim, o volume pedido é dado por

V = 6 ⋅ S

reto V igual a 6 vezes abre parênteses reto pi sobre 3 – numerador raiz quadrada de 3 sobre denominador 4 fim da fração fecha parênteses

começar estilo tamanho matemático 14px reto V espaço igual a espaço 2 reto pi espaço espaço menos espaço numerador 3 raiz quadrada de 3 sobre denominador 2 fim da fração reto m ao cubo fim do estilo