41
APÊNDICE A - CADERNO DE OFICINA COM ATIVIDADES DE GEOMETRIA PONTIFÍCIA UNIVERSIDADE CATÓLICA DE MINAS GERAIS MESTRADO EM ENSINO DE CIÊNCIAS E MATEMÁTICA CADERNO DE OFICINA COM ATIVIDADES DE GEOMETRIA AUTORES: Lúcia Helena da Cunha Ferreira João Bosco Laudares Colaboradores: Adilson Tadeu da Cunha Ferreira Ayllana da Cunha Ferreira Thiago Freire Alves Ferreira Belo Horizonte 2010

CADERNO DE OFICINA COM ATIVIDADES DE GEOMETRIA

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: CADERNO DE OFICINA COM ATIVIDADES DE GEOMETRIA

APÊNDICE A - CADERNO DE OFICINA COM ATIVIDADES DE GEOMETRIA

PONTIFÍCIA UNIVERSIDADE CATÓLICA DE MINAS GERAIS

MESTRADO EM ENSINO DE CIÊNCIAS E MATEMÁTICA

CADERNO DE OFICINA COM

ATIVIDADES DE GEOMETRIA

AUTORES:

Lúcia Helena da Cunha Ferreira

João Bosco Laudares

Colaboradores:

Adilson Tadeu da Cunha Ferreira

Ayllana da Cunha Ferreira

Thiago Freire Alves Ferreira

Belo Horizonte

2010

Page 2: CADERNO DE OFICINA COM ATIVIDADES DE GEOMETRIA

PREFÁCIO

Esse produto é resultado de uma pesquisa realizada no mestrado de Ciências e Matemática da

PUC - Minas e componente da Dissertação de Mestrado da Professora Lúcia Helena da Cunha Ferreira

e orientada pelo Professor Dr. João Bosco Laudares.

As atividades apresentadas nesse caderno de oficina se referem ao desenvolvimento do

pensamento geométrico com o estudo de “vistas“ de uma figura e sua perspectiva, exploração dos

sólidos de revolução na obtenção pelos alunos da habilidade de visualização.

Este material constitui um produto criado a partir de atividades referenciadas na “Teoria de

van Hiele” (1986) e elaboradas segundo os parâmetros de João Pedro da Ponte (2003) para a

“atividade investigativa” em oficinas pedagógicas.

Os métodos de ensino e aprendizagem utilizados privilegiaram a manipulação de material

concreto e o uso de um software livre denominado POLY.

O objetivo geral é de proporcionar um percurso para o estudante estudar Geometria a partir do

domínio de espaço e manipulação de figura, quanto a sua identificação, o reconhecimento de suas

propriedades seja pela descoberta por meio da investigação, seja pela dedução, consoante aos níveis

crescente de dificuldade de van Hiele (1986).

A estrutura do conteúdo trabalhado foi organizada por quatro oficinas constituída pela

sequência de atividades seguintes:

1ª- Identificação de figuras nos espaços bi e tri dimensionais e cálculo de área de figuras

planas e espaciais (revisão);

2ª- Representação de vistas de uma figura e sua perspectiva;

3ª- Geração de sólidos de revolução com o uso de material concreto;

4ª- O uso do software POLY no trabalho com poliedros.

Os autores

Page 3: CADERNO DE OFICINA COM ATIVIDADES DE GEOMETRIA

INTRODUÇÃO

Caro leitor,

As atividades disponibilizadas neste livro foram elaboradas especialmente para desenvolver a

criatividade e a visualização espacial para o desenvolvimento do pensamento geométrico.

Cada seqüência apresenta-se seguida de seus objetivos para que o leitor possa compreender a

lógica utilizada no desenvolvimento das tarefas. Contudo, outros focos podem ser estabelecidos de

acordo com o nível de ensino aplicado e/ou objetivos delimitados.

Page 4: CADERNO DE OFICINA COM ATIVIDADES DE GEOMETRIA

SUMÁRIO OFICINA I ....................................................................................................................... 101 Atividade 1.1..................................................................................................................... 102 Atividade 1.2..................................................................................................................... 103 Atividade 1.3..................................................................................................................... 103 Atividade 1.4..................................................................................................................... 104 Atividade 1.5..................................................................................................................... 106 Área do Retângulo ........................................................................................................... 106 Área do Quadrado ........................................................................................................... 107 Área do paralelogramo .................................................................................................... 108 Área do triângulo ............................................................................................................. 108 Área do hexágono regular ............................................................................................... 110 Área do losango ................................................................................................................ 111 Área do trapézio ............................................................................................................... 112 Atividade 1.6..................................................................................................................... 112 OFICINA II ...................................................................................................................... 115 Atividade 2.1..................................................................................................................... 115 Atividade 2.2..................................................................................................................... 118 Atividade 2.3..................................................................................................................... 120 Atividade 2.4..................................................................................................................... 122 OFICINA III .................................................................................................................... 124 Atividade 3.1..................................................................................................................... 124 Atividade 3.2..................................................................................................................... 126 Atividade 3.3..................................................................................................................... 127 Atividade 3.4..................................................................................................................... 128 OFICINA IV .................................................................................................................... 130 Poliedros ........................................................................................................................... 131 Atividade 4.1..................................................................................................................... 133

Page 5: CADERNO DE OFICINA COM ATIVIDADES DE GEOMETRIA

101

OFICINA I

Identificação de figuras nos espaços bidimensional e tridimensional e cálculo de área de figuras planas

e espaciais (revisão)

- Objetivos

. Estabelecer relações do cotidiano do aluno com as formas geométricas;

. Desenvolver a capacidade de observar diferenças ou semelhança da forma dos objetos;

. Calcular a área das principais figuras planas;

. Visualizar as figuras planas e espaciais.

Page 6: CADERNO DE OFICINA COM ATIVIDADES DE GEOMETRIA

102 Atividade 1.1

Os objetos desenhados abaixo podem receber o nome de figuras geométricas bidimensionais ou

tridimensionais. Complete com o nome geométrico correto. Se você souber outros nomes para a

mesma figura, escreva-os também. Utilize o espaço destinado para o nome. Classifique também em

bidimensional e tridimensional:

OBJETO NOME BIDIMENSIONAL

OU TRIDIMENSIONAL

OBJETO NOME

BIDIMENSIONAL OU

TRIDIMENSIONAL

Page 7: CADERNO DE OFICINA COM ATIVIDADES DE GEOMETRIA

103 Atividade 1.2

A figura a seguir mostra um conjunto de segmentos consecutivos e não-colineares: AB, BC, CD, DE e

EA, contidos num mesmo plano. Eles não se cruzam e formam uma figura fechada.

POLÍGONO Nº DE VÉRTICES Nº DE LADOS Nº DE ÂNGULOS

INTERNOS

Atividade 1.3

1.3.1 Desenhe os seguintes polígonos: quadrilátero, hexágono, pentágono e octógono;

1.3.2 A partir de um dos vértices trace todas as diagonais possíveis.

A

B

C

E D

Page 8: CADERNO DE OFICINA COM ATIVIDADES DE GEOMETRIA

104 1.3.3 Quantos triângulos que foram formados em cada um dos polígonos?

Quadrilátero: ______________________________________________________________

Hexágono: ______________________________________________________________

Pentágono: ______________________________________________________________

Octógono: ______________________________________________________________

1.3.4 Discuta com seu colega e verifique qual a relação entre o número de lados e o número de

triângulos que foi formado em cada um dos polígonos. Registre suas conclusões:

__________________________________________________________________________________

__________________________________________________________________________________

1.3.5 Calcule a soma dos ângulos internos de cada polígono e registre no espaço abaixo. Lembre-se

que a soma dos ângulos internos de cada triângulo é de 180°.

1.3.6 Sendo n o número de lados, escreva a fórmula que nos permite calcular a soma dos ângulos

internos de cada polígono? Registre a maneira que você usou para chegar a fórmula:

Atividade 1.4

Medir uma área é compará-la com uma unidade de área.

Para medir uma área:

1º passo - Escolhemos uma área para unidade de medida. Como por exemplo, a unidade a seguir:

Page 9: CADERNO DE OFICINA COM ATIVIDADES DE GEOMETRIA

105 2º passo - Determina-se o número de vezes que a unidade escolhida cabe nessa área. Esse número é a

medida da área.

1.4.1 No quadriculado, a medida do lado de cada quadradinho é 1,0 cm.

Observe o espaço ocupado pelas figuras desenhadas nesse quadriculado e calcule a sua área.

A medida da área é de 3 unidades

Page 10: CADERNO DE OFICINA COM ATIVIDADES DE GEOMETRIA

106 1.4.2 Enumere as figuras anteriores e registre as áreas encontradas:

Figura 1

Figura 2

Figura 3

Figura 4

Figura 5

Atividade 1.5

- Área do Retângulo

Usualmente chama-se um dos lados de um retângulo de comprimento (ou base) e o outro de

largura (ou altura) e indica-se da seguinte forma:

Page 11: CADERNO DE OFICINA COM ATIVIDADES DE GEOMETRIA

107

Observe que esse retângulo contém 4 vezes 2 quadradinhos de 1cm de lado.

Então a área deste retângulo é igual a _______________________

1.5.1 Calcula-se a área, multiplicando-se: _____________ x _____________.

1.5.2 Daí a fórmula da área do retângulo é: A = ___ x ___.

- Área do Quadrado

Todo quadrado é um retângulo cujos lados possuem medidas iguais. Assim, chamamos de l a medida

do lado do quadrado.

b

h b = medida do comprimento (ou da base) h = medida da largura (ou altura)

Cubra o retângulo a seguir com quadradinhos de 1 cm de lado, ou seja, com quadrados de 1 cm

2 de área.

Page 12: CADERNO DE OFICINA COM ATIVIDADES DE GEOMETRIA

108 1.5.3 Área do quadrado é: A = _____ x ______ ou A = ______.

- Área do paralelogramo

Observe paralelogramo:

1.5.4 A partir de suas observações e conclusões, qual a fórmula que nos permite calcular a área do

paralelogramo, sendo b(base) e h(altura)? A = __________

- Área do triângulo

1.5.5 Desenhe um triângulo qualquer.

1.5.6 Qual a relação entre a área do retângulo e a área do triângulo?

__________________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________

1.5.7 Podemos afirmar então que a área do triângulo é __________ da área do retângulo.

Page 13: CADERNO DE OFICINA COM ATIVIDADES DE GEOMETRIA

109 1.5.8 Sendo b(base) e h(altura), escreva a fórmula que nos permite calcular a área do triângulo:

A = ___________________________________________________________.

Observe agora o triângulo eqüilátero:

1.5.9 Que tipo especial é o triângulo AHC e ABH?_______________________________________

1.5.10 Obtenha a altura do triangulo ABC:h=________________________________________(1)

1.5.11 Substitua a altura que você encontrou no item anterior na fórmula encontrada para área de

triângulo:

A área do triângulo eqüilátero será dada pela fórmula:

A = __________________________________________________________________________

Page 14: CADERNO DE OFICINA COM ATIVIDADES DE GEOMETRIA

110 - Área do hexágono regular

1.5.12 Qual a medida de cada ângulo central do hexágono regular?

1.5.13 Qual a relação entre o raio da circunferência circunscrita ao hexágono regular e a medida do seu

lado?

1.5.14 O hexágono regular é formado por 6 triângulos do tipo ___________

1.5.15 Sendo a o lado do hexágono regular, a sua área será dada pela fórmula:

A = ___________.

Page 15: CADERNO DE OFICINA COM ATIVIDADES DE GEOMETRIA

111 - Área do losango:

Observe o losango ABCD e responda:

1.5.16 Observe os triângulos: ANB, AOB, BOC, BQC, COD, DPC, AOD E AMD e registre as suas

conclusões.

__________________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________

1.5.17 Qual a relação entre a diagonal DB e a base do retângulo PQ e a diagonal AC e a altura do

retângulo?____________________________________________________________________

1.5.18 Qual a relação entre a área do losango ABCD e o retângulo MNQP?

____________________________________________________________________________

1.5.19 Se D (diagonal maior) e d ( diagonal menor) do losango, qual a fórmula da área do losango: A

= ___________________________________________________________________________

Page 16: CADERNO DE OFICINA COM ATIVIDADES DE GEOMETRIA

112 - Área do trapézio:

Agora você mesmo vai construir um trapézio. Não se esqueça de relacioná-lo a um dos polígonos que

já estudamos.

1.5.20 A partir da sua intuição e dos seus conhecimentos matemáticos, escreva a fórmula da área de

um trapézio. A = __________.

Atividade 1.6

Resolva os problemas usando os conhecimentos adquiridos nestas atividades:

1.6.1 Determina a área total da superfície do embrulho representado na figura.

Page 17: CADERNO DE OFICINA COM ATIVIDADES DE GEOMETRIA

113 1.6.2 Os embrulhos da figura seguinte foram feitos com papel e atados com um fio. Cada um deles

contém oito cubos todos iguais.

a) Em qual dos embrulhos se gastou maior quantidade de fio?

b) E em qual se gastou maior quantidade de papel ?

c) Quantos embrulhos diferentes você conseguirá fazer se você tiver que embrulhar 12 cubos?

.

d) Com 8 cubos podemos fazer três tipos de embrulho. Que quantidade de cubos permite fazer apenas

um só tipo de embrulho?

1.6.3 A Francisca está construindo uma barra em que o padrão é formado por triângulos e quadrados,

tal como está representado na figura seguinte.

Page 18: CADERNO DE OFICINA COM ATIVIDADES DE GEOMETRIA

114 a) Quantos quadrados e quantos triângulos cinzentos são necessários para obter uma barra com 78 cm

de comprimento?

b) De quantos quadrados e quantos triângulos cinzentos necessitaria a Francisca se quisesse construir

uma barra para colocar à volta de uma toalha com 1,08 m por 1,98 m?

Page 19: CADERNO DE OFICINA COM ATIVIDADES DE GEOMETRIA

115 OFICINA II

Representação de vistas de uma figura e sua perspectiva

- Objetivos

. Visualizar a figura em suas diferentes formas;

. Possibilitar ao aluno uma desenvoltura tanto nas suas formas de pensar e visualizar;

. Desenvolver a sua noção de espaço e perspectivas;

. Representar as vistas de um objeto dado na sua totalidade;

. Reconhecer figuras geométricas idênticas em diversas posições;

. Construir uma figura completa, através das vistas.

Atividade 2.1

2.1.1 Observe o desenho da casa a seguir:

Um engenheiro realizou os seguintes desenhos dessa casa nas diferentes posições (P,Q e R) conforme

apresentação a seguir:

Page 20: CADERNO DE OFICINA COM ATIVIDADES DE GEOMETRIA

116

(P)

(Q)

(R)

Complete a tabela identificando qual a posição do engenheiro ao fazer o desenho

DESENHO P Q R

POSIÇÃO

2.1.3 Os sólidos seguintes têm as arestas escondidas. Trace a figura completa, à direita de cada um

deles e traceje as arestas escondidas.

Page 21: CADERNO DE OFICINA COM ATIVIDADES DE GEOMETRIA

117

Page 22: CADERNO DE OFICINA COM ATIVIDADES DE GEOMETRIA

118 2.1.4 Três objetos diferentes estão representados, pela vista superior, como ilustração a seguir.

Sabendo que ele foi construído utilizando cubos, descubra-os e registre as características de cada um

deles.

A parte em negrito está vazia:

Atividade 2.2

2.2.1 Observe as figuras espaciais a seguir:

_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

1 2 3

Page 23: CADERNO DE OFICINA COM ATIVIDADES DE GEOMETRIA

119

2.2.2 Apenas utilizando a visualização, quantos cubinhos há em cada sólido?

(a) _________________ (c)__________________

(b)_________________ (d)__________________

2.2.3 Identifique os sólidos que não têm a forma de um cubo e registre quantos cubinhos faltam para

completar as figuras?

__________________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________

2.2.4 Existe relação entre o número de cubinho de uma das dimensões (largura, altura ou

comprimento) do cubo com o total de cubinhos que formam o cubo?

__________________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________

Page 24: CADERNO DE OFICINA COM ATIVIDADES DE GEOMETRIA

120 2.2.5 Dos objetos dados, existe a possibilidade de encaixe entre eles? Se existir, quais são elas?

__________________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________

2.2.6 Dos sólidos dados, desenhe de cada um deles, as vistas (como o objeto é visto):

CIMA BAIXO LATERAL

ESQUERDO LATERAL DIREITO

FRENTE TRÁS

Atividade 2.3

As embalagens, a seguir, são as representações de alguns sólidos geométricos:

Page 25: CADERNO DE OFICINA COM ATIVIDADES DE GEOMETRIA

121

2.3.1 Desenhe as embalagens, dadas anteriormente, usando apenas os contornos delas:

2.3.2 Imagine essas embalagens descoladas (abertas). Desenhe, no espaço a seguir, as superfícies

planas de cada uma das embalagens acima.

2.3.3 Observe os desenhos a seguir das vistas ( superior, inferior,frente,trás e lateral) de algumas

figuras espaciais:

Page 26: CADERNO DE OFICINA COM ATIVIDADES DE GEOMETRIA

122

CIMA BAIXO LATERAL ESQUERDO

LATERAL DIREITO

FRENTE TRÁS

a

b

c

2.3.4 Desenhe, no espaço a seguir, as figuras geométricas resultante de cada uma delas:

a)

b)

c)

Atividade 2.4

Na figura a seguir, pequenos cubos estão unidos uns aos outros pelas faces, formando diversas figuras

tridimensionais. Algumas dessas figuras são iguais entre si (iguais significa aqui congruentes, ou seja,

Page 27: CADERNO DE OFICINA COM ATIVIDADES DE GEOMETRIA

123 que se podem levar a superposição). Utilizando as letras de cada uma das figuras, liste as que são

congruentes.

Page 28: CADERNO DE OFICINA COM ATIVIDADES DE GEOMETRIA

124

OFICINA III

Geração de sólidos de revolução com o uso de material concreto

- Objetivos

. Estabelecer o conceito de sólidos de revolução através de manipulação (rotação) de figuras planas;

. Desenvolver a capacidade de associar uma figura gerada com o sólido de revolução;

. Reconhecer um sólido quando representado por “vistas” ou seu desenvolvimento no plano.

- Materiais das atividades

. Pedaço de isopor (20 cm x 20 cm)

. Conjunto de bandeirinhas

. Objetos do cotidiano: que lembrem sólidos geométricos, tais como: rolo de papel higiênico, latas,

caixas, etc

. Sólidos geométricos: com forma de cilindro, cilindro vazado, cone, tronco de cone, esfera,

confeccionado em isopor ou papel cartão.

. Rampa: construída com papelão ou madeira, com uma inclinação de cerca de 45°;

. Folha com figuras planas que compõem a superfície do cilindro, do cone e demais sólidos que serão

apresentados nas atividades.

Atividade 3.1

Nesta atividade serão utilizados alguns objetos do cotidiano, as bandeirinhas abaixo e a rampa.

Page 29: CADERNO DE OFICINA COM ATIVIDADES DE GEOMETRIA

125 Conjunto de bandeirinhas:

3.1.1 Encaixe cada uma das bandeirinhas no isopor e gire 360°. Identifique as figuras espaciais

formadas pelo giro das bandeirinhas e as desenhe no espaço abaixo.

3.1.2 Dentre os objetos do cotidiano que se encontram sobre a mesa, separe aqueles que se parece

com as figuras espaciais que você viu ao girar a bandeirinha. Chame esse conjunto de A e o conjunto

formado pelos objetos restantes chame de B.

3.1.3 Coloque sobre a rampa cada um dos objetos A. É possível fazê-lo rolar sobre essa rampa?

Registre sua opinião:

__________________________________________________________________________________

__________________________________________________________________________________

____________________________________________________________________________

3.1.4 Repita o que foi feito no item anterior, usando agora os elementos do conjunto B, isto é,

aqueles que você não conseguiu associar a nenhuma bandeirinha.

3.1.5 Discuta com seus colegas se existe alguma característica comum quanto à superfície externa

dos objetos dos conjuntos A e B. Registre as suas conclusões.

__________________________________________________________________________________

__________________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________

Page 30: CADERNO DE OFICINA COM ATIVIDADES DE GEOMETRIA

126 3.1.6 Observando os objetos do conjunto B, você consegue desenhar alguma bandeirinha que gere

cada um deles?

__________________________________________________________________________________

__________________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________

3.1.7 Considerando que as bandeirinhas quando rotacionadas geram os sólidos de revolução, ponha

uma bandeirinha de cada vez fixada no isopor e tente localizar dentre os sólidos a sua frente, aquele

que corresponde ao gerado pela bandeirinha.

3.1.8 Coloque sobre cada desenho da folha recebida, o sólido correspondente ao gerado pela

bandeirinha.

3.1.9 Discuta com seus colegas o que vocês observam quanto a posição do sólido gerado quando altera

a posição do mastro da bandeirinha de vertical para horizontal em relação a fixação no isopor. Registre

as suas conclusões.

__________________________________________________________________________________

__________________________________________________________________________________

____________________________________________________________________________

Atividade 3.2

Agora, serão utilizadas as bandeirinhas abaixo:

Page 31: CADERNO DE OFICINA COM ATIVIDADES DE GEOMETRIA

127 3.2.1 Existe alguma característica comum aos retângulos que formam as bandeirinhas? E quanto à

posição em que as figuras geométricas planas forma fixadas no mastro? Registre sua opinião:

__________________________________________________________________________________

____________________________________________________________________________

3.2.2 Discuta com seus colegas se as três bandeirinhas retangulares geram sólidos de revolução

iguais, e que tenham as mesmas medidas. Registre as suas conclusões.

__________________________________________________________________________________

____________________________________________________________________________

Atividade 3.3

Utilizaremos agora as seguintes bandeirinhas:

3.3.1 Existe alguma característica comum aos triângulos que formam as bandeirinhas? E quanto à

posição em que as figuras foram fixadas ao mastro?

__________________________________________________________________________________

__________________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________

3.3.2 Coloque essas três bandeirinhas para rotacionar com o mastro fixado ao isopor. Discuta com os

seus colegas se existe alguma característica comum com relação aos sólidos gerados. Você conseguiria

Page 32: CADERNO DE OFICINA COM ATIVIDADES DE GEOMETRIA

128 dividir em conjuntos estes sólidos gerados considerando aqueles que representam apenas uma forma

pontiaguda? Registre as suas conclusões.

__________________________________________________________________________________

__________________________________________________________________________________

____________________________________________________________________________

Atividade 3.4

Utilizaremos agora as seguintes bandeirinhas:

3.4.1 Existe alguma característica comum à duas figuras com a forma de semicírculo que formam as

bandeirinhas?

__________________________________________________________________________________

__________________________________________________________________________________

__________________________________________________________________________________

3.4.2 Coloque as três bandeirinhas com o mastro fixado no isopor e gire. Os sólidos gerados são os

mesmos?

__________________________________________________________________________________

__________________________________________________________________________________

__________________________________________________________________________________

Page 33: CADERNO DE OFICINA COM ATIVIDADES DE GEOMETRIA

129 3.4.3 O que você pode afirmar com relação aos sólidos de revolução gerados pelas duas bandeirinhas

congruentes, ou seja, pelos dois semicírculos?

____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

3.4.4 Discuta com seus colegas se existe alguma semelhança quanto aos sólidos de revolução gerados

pela bandeirinha com a forma de semicírculo, cujo eixo de rotação encontra-se na extremidade reta da

mesma, e a bandeirinha com a forma de um círculo. Registre as suas conclusões.

____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ 3.4.5 Crie uma bandeirinha, cole no mastro em diversas posições e identifique a figura espacial

gerada. Faça o seu desenho no espaço a seguir. (das bandeirinhas e das figuras espaciais formadas)

3.4.6 A partir de suas observações e conclusões como você definiria os seguintes sólidos de revolução: CONE:________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ CILINDRO:________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ ESFERA:__________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________

Page 34: CADERNO DE OFICINA COM ATIVIDADES DE GEOMETRIA

130 OFICINA IV

O uso do software POLY no trabalho com poliedros

Page 35: CADERNO DE OFICINA COM ATIVIDADES DE GEOMETRIA

131 - Objetivos

. Estimular a percepção visual dos figuras espaciais através da planificação de uma figura

tridimensional usando o software POLY;

. Introduzir os conceitos de vértice, arestas e faces deduzindo a relação de Euler;

. Reconhecer os sólidos de Arquimedes e deduzir a relação entre arestas e vértice da base.

- Poliedros

1- Definições

Poliedro é uma reunião de um número finito de polígonos planos, de tal forma que a interseção de

dois polígonos distintos seja uma aresta comum, um vértice comum, ou vazia (LIMA, 1991). Os

polígonos são denominados faces do poliedro. Os lados e os vértices dos polígonos denominam-se

respectivamente, arestas e vértices do poliedro.

B P

Page 36: CADERNO DE OFICINA COM ATIVIDADES DE GEOMETRIA

132

A

Um poliedro é convexo se qualquer reta não paralela a nenhuma de suas faces o corta em no máximo,

dois pontos (LIMA, et. al., 2002). Ou, equivalentemente, um poliedro é convexo quando cada lado de

um polígono é também lado de um, e apenas um outro polígono e, além disso, o plano que contém um

desses polígonos deixa todos os outros em um mesmo semi -espaço (Figura P e A). Existem poliedros

não-convexos, como por exemplo, o da figura B.

Um poliedro é convexo se qualquer reta não paralela a nenhuma de suas faces o corta em no máximo,

dois pontos (LIMA, et. al., 2002). Ou, equivalentemente, um poliedro é convexo quando cada lado de

um polígono é também lado de um, e apenas um outro polígono e, além disso, o plano que contém um

desses polígonos deixa todos os outros em um mesmo semi -espaço ( figura P e A). Existem poliedros

não-convexos, como por exemplo, o da figura B.

2- Classificação de Poliedros

O software Poly permite visualizar poliedros convexos, além de planificá-los e rotacioná-los. Os

poliedros são apresentados nas seguintes categorias: platônicos, sólidos de Arquimedes, prismas e

anti-prismas, sólidos de Jonhson, deltaedros, sólidos de Catalan, dipirâmides e deltoedros, esferas e

domos geodésicos. A facilidade oferecida pelo software em copiar e colar figuras em um editor de

texto é outro fator positivo do mesmo.

Page 37: CADERNO DE OFICINA COM ATIVIDADES DE GEOMETRIA

133 Atividade 4.1

1 Explore livremente o programa do software Poly.

2 Clique no botão que permite visualizar Sólidos Platônicos. Na tela já aparecerá um tetraedro (

tetraedro regular). Com o botão direito ( ou esquerdo) do mouse pressionado, movimente o sólido e:

2.1 Determine:

- Número de faces (F)_____________________________________________________________

- Número de arestas: (A) _________________________________________________________

- Número de vértices: ( V)________________________________________________________

2.2 Compare a soma V + F com A e registre as suas conclusões:

__________________________________________________________________________________

__________________________________________________________________________________

__________________________________________________________________________________

2.3 Planifique o sólido utilizando os recursos do software, e confira suas respostas

3 Repita a atividade 2 para :

3.1 Cubo:

3.1.1 Determine:

- número de faces (F)_____________________________________________________________

- número de arestas: (A) _________________________________________________________

- Número de vértices: ( V)________________________________________________________

Page 38: CADERNO DE OFICINA COM ATIVIDADES DE GEOMETRIA

134 3.1.2 Compare a soma V + F com A e registre as suas conclusões:

__________________________________________________________________________________

__________________________________________________________________________________

__________________________________________________________________________________

3.1.3 Planifique o sólido utilizando os recursos do software, e confira suas respostas.

3.2 Octaedro:

3.2.1 Determine:

- número de faces (F)_____________________________________________________________

- número de arestas: (A) _________________________________________________________

- Número de vértices: ( V)________________________________________________________

3.2.2 Compare a soma V + F com A e registre as suas conclusões:

__________________________________________________________________________________

__________________________________________________________________________________

__________________________________________________________________________________

3.2.3 Planifique o sólido utilizando os recursos do software, e confira suas respostas.

3.3 Dodecaedro:

3.3.1 Determine:

- número de faces (F)_________________________________________________________________

- número de arestas: (A) ___________________________________________________________

- Número de vértices: ( V)__________________________________________________________

Page 39: CADERNO DE OFICINA COM ATIVIDADES DE GEOMETRIA

135 3.3.2.Compare a soma V + F com A e registre as suas conclusões:

__________________________________________________________________________________

__________________________________________________________________________________

__________________________________________________________________________________

3.3.3 Planifique o sólido utilizando os recursos do software, e confira suas respostas

4 Discuta suas observações a respeito do número de vértices, faces e arestas e formalize a relação que

você encontrou entre esses elementos.

__________________________________________________________________________________

__________________________________________________________________________________

Essa relação que você encontrou é chamada de RELAÇÃO DE EULER;

5 Clique em sólidos platônicos e selecione Icosaedro. Observe que este sólido é composto de 20

triângulos eqüiláteros.

5.1 Determine o número de arestas deste sólido, sem contar uma a uma. Registre o número

encontrado:

__________________________________________________________________________________

__________________________________________________________________________________

__________________________________________________________________________________

5.2 Utilize a Relação de Euler e determine o número de vértices:

__________________________________________________________________________________

__________________________________________________________________________________

__________________________________________________________________________________

6 Clique em Sólidos de Arquimedes. Na tela aparecerá um tetraedro truncado. Observe que este

sólido é composto de 4 triângulos eqüiláteros e 4 hexágonos regulares.

Page 40: CADERNO DE OFICINA COM ATIVIDADES DE GEOMETRIA

136 6.1 Determine o número de arestas deste sólido, sem contar uma a uma e registre o número que você

encontrou:

__________________________________________________________________________________

__________________________________________________________________________________

__________________________________________________________________________________

6.2 Utilize a Relação de Euler e determine o número de vértices.

__________________________________________________________________________________

__________________________________________________________________________________

__________________________________________________________________________________

7 Clique no botão que permite visualizar o sólido montado com as arestas realçadas e confira a sua

resposta

8 Clique em Prismas e Antiprismas . Na tela aparecera um prisma triangular. Observe o sólido e

determine:

8.1 número de faces(F)_______________________________________________________

8.2 número de arestas: (A) ________________________________________________________

8.3 número de vértices: (V)_______________________________________________________

8.4 Verifique se a relação de Euler é válida para o sólido analisado. Registre o que você observou:

9 A partir da visualização (software Poly), dos prismas indicados a seguir, preencha a seguinte tabela:

Page 41: CADERNO DE OFICINA COM ATIVIDADES DE GEOMETRIA

137 Número de arestas da base de um prisma 3 5 6 8 10

Número de vértice de um prisma

Número de arestas de um prisma

Número de faces de um prisma

9.1 Determine uma relação entre o número de arestas da base, o número de vértices, arestas laterais,

faces e registre o que você observou a partir da tabela dada:

9.2 Considere um prisma cujo número de arestas da base é n.

Expresse, em função de n, o número de:

Faces:________________________________________________________________________

Arestas:______________________________________________________________________

Vértices:______________________________________________________________________

9.3 A partir das relações estabelecidas anteriormente, identifique o prisma que possui:

14 vértices:___________________________________________________________________

8 faces:______________________________________________________________________

12 arestas.: ___________________________________________________________________

9.4 A partir das relações estabelecidas anteriormente, identifique o prisma que possui:

14 vértices:____________________________________________________________________

8 faces:_____________________________________________________________________

12 arestas: __________________________________________________________________