Geometria Espacial - EP da Aula 24 - Gabarito
Exercício 1.
Sobre as seções meridianas de um cilindro.
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a)
Mostre que as seções meridianas de um cilindro são paralelogramos.
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b)
Mostre que todo cilindro possui uma seção meridiana retangular.
Solução:
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a)
A seção meridiana é a interseção do cilindro com um plano que contém seu eixo. Se este plano, digamos contém o eixo do cilindro, então intersecta as bases do cilindro em diâmetros. Estes diâmetros são coplanares pois ambos estão em , logo os diâmetros precisam ser paralelos pois estão contidos nos planos das bases, que são paralelos. Como o plano contém o eixo do cilindro, ele intersecta a superfície lateral do cilindro em duas gerarizes pois elas são paralelas ao eixo e, portanto, paralelas entre si. Como os lados opostos deste quadrilátero são paralelos, o quadrilátero é um paralelogramo.
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b)
Toda seção meridiana é determinada pelo eixo central do cilindro e por um diâmetro do círculo da base. Seus lados são um diâmetro de cada base e duas geratrizes do clindro que possuem extremidades nesses diâmetros. Como as geratrizes são paralelas ao eixo central do cilindro, a seção meridiana será um retângulo quando o eixo central e o diâmetro forem perpendiculares. Este é sempre o caso quando o cilndro é reto. Se o cilindro for oblíquo, sejam e os centros dos círculos das bases do cilindro, o plano que contém e uma das bases do cilindro e a projeção ortogonal de em , a reta contida no plano que é perpendicular a e que passa em .
Como é a projeção ortogonal de em , a reta é perpendicular ao plano , logo é perpendicular (ortogonal) a . Então é perpendicular ao plano pois é perpendicular às retas concorrentes e . Como é perpendicular ao plano , é perpendicular à reta . Portanto, o diâmetro do círculo da base de que torna a seção meridiana um paralelogramo é aquele que está contido em .
Resolva os exercícios 7, 8, 14, 15 e 17 da aula 24 do módulo da disciplina. Solução: As soluções estão no gabarito do módulo, disponível na sala da disciplina.