Exercícios para calcular a área da esfera (com gabarito explicado)

Rafael C. Asth
Rafael C. Asth
Professor de Matemática e Física

Pratique seus conhecimentos sobre área da esfera e tire suas dúvidas com as resoluções comentadas.

Exercício 1

Uma esfera possui raio r = 3 cm. Qual é a área da sua superfície? (Use π ≈ 3,14)

A) 28,26 cm²

B) 56,52 cm²

C) 113,04 cm²

D) 339,12 cm³

E) 409,20 cm³

Gabarito explicado

Para calcular a área da superfície esférica, utilizamos a fórmula:

A igual a 4 pi R ao quadrado

Onde R é o raio da esfera.

Substituindo o valor do raio R e de π:

reto A espaço igual a espaço 4 reto pi reto r ² espaçoreto A espaço igual a espaço 4 espaço sinal de multiplicação espaço 3 vírgula 14 espaço sinal de multiplicação espaço 3 ² espaçoreto A espaço igual a espaço 4 espaço sinal de multiplicação espaço 3 vírgula 14 espaço sinal de multiplicação espaço 9 espaçoreto A espaço igual a espaço 113 vírgula 04 espaço cm ²

Exercício 2

O diâmetro de uma esfera é 10 cm. Qual é a área da sua superfície em termos de π?

a) 25π cm²

b) 50π cm²

c) 100π cm²

d) 400π cm²

e) 500π cm²

Gabarito explicado

Para calcular a área, é preciso lembrar que o diâmetro é igual a duas vezes o raio.

Como o diâmetro é 10 cm, o raio é 5 cm.

Substituindo na fórmula da área da esfera:

reto A igual a 4 reto pi reto R ao quadradoreto A igual a 4 reto pi.5 ao quadradoreto A igual a 4 reto pi.25reto A igual a 100 reto pi espaço cm ao quadrado

Exercício 3

Se a área da superfície de uma esfera é 144π cm², qual é o raio dessa esfera?

a) 3 cm

b) 6 cm

c) 9 cm

d) 12 cm

e) 15 cm

Gabarito explicado

Para resolver esta questão, isolamos R na fórmula da área da superfície esférica.

A igual a 4 pi R ao quadradonumerador A sobre denominador 4 pi fim da fração igual a R ao quadradoraiz quadrada de numerador A sobre denominador 4 pi fim da fração fim da raiz igual a R

Substituindo os valores:

raiz quadrada de numerador 144 pi sobre denominador 4 pi fim da fração fim da raiz igual a Rraiz quadrada de numerador 144 diagonal para baixo risco pi sobre denominador 4 diagonal para baixo risco pi fim da fração fim da raiz igual a Rraiz quadrada de 144 sobre 4 fim da raiz igual a Rraiz quadrada de 36 igual a R6 igual a R

Assim, o raio da esfera mede 6 cm.

Exercício 4

O raio de uma esfera foi triplicado. Por quantas vezes a área da superfície aumentou?

a) 3 vezes

b) 6 vezes

c) 9 vezes

d) 27 vezes

e) 54 vezes

Gabarito explicado

É um erro comum pensar que a superfície também irá se triplicar, no entanto, o raio é uma medida linear, de uma dimensão.

Na fórmula para o cálculo da área, o raio está ao quadrado.

A igual a 4 pi R ao quadrado

Ao triplicar o raio, o 3 também deve ser elevado ao quadrado.

A igual a 4 pi abre parênteses 3 R fecha parênteses ao quadradoA igual a 4 pi.9 R ao quadrado

Reorganizando:

A igual a 9. espaço 4 pi R ao quadrado

Assim, a área inicial foi multiplicada por 9.

Ainda com dúvidas? Pergunta ao Ajudante IA do Toda Matéria

Exercício 5

Uma bola de futebol tem circunferência máxima de 68 cm. Qual é, aproximadamente, a área da sua superfície? (π ≈ 3,14)

a) 735,7 cm²

b) 1.465,0 cm²

c) 2.122,6 cm²

d) 5.808,6 cm²

e) 6.700,5 cm²

Gabarito explicado

Para calcular a área da superfície precisamos da medida do raio R.

A circunferência é calculada por C = 2πR.

Assim, o raio possui:

reto C igual a 2 reto pi reto Rnumerador reto C sobre denominador 2 reto pi fim da fração igual a reto Rnumerador 68 sobre denominador 2 reto pi fim da fração igual a reto R34 sobre reto pi igual a reto R10 vírgula 8 espaço cm aproximadamente igual reto R

Vamos substituí-lo na fórmula da área:

A igual a 4 pi R ao quadradoA igual a 4 espaço. espaço 3 vírgula 14 espaço. espaço abre parênteses 10 vírgula 8 fecha parênteses ao quadradoA aproximadamente igual 1465 vírgula 0 espaço c m ao quadrado

Exercício 6

Duas esferas têm volumes na razão 8 : 27. Qual é a razão entre suas áreas de superfície?

a) 2 : 3

b) 4 : 9

c) 8 : 27

d) 64 : 729

e) 16 : 64

Gabarito explicado

O volume de uma esfera é obtido por:

V igual a 4 sobre 3 pi R ao cubo

Escrevendo a razão entre os volumes das esfera 1 e 2 e, simplificando os termos iguais:

numerador começar estilo mostrar numerador 4 pi R com 1 subscrito ao cubo sobre denominador 3 fim da fração fim do estilo sobre denominador começar estilo mostrar numerador 4 pi R com 2 subscrito ao cubo sobre denominador 3 fim da fração fim do estilo fim da fração igual aR com 1 subscrito ao cubo sobre R com 2 subscrito ao cubo igual aabre parênteses R com 1 subscrito sobre R com 2 subscrito fecha parênteses ao cubo

Igualando o último termo a razão fornecida:

abre parênteses R com 1 subscrito sobre R com 2 subscrito fecha parênteses ao cubo igual a 8 sobre 27R com 1 subscrito sobre R com 2 subscrito igual a cúbica raiz de 8 sobre 27 fim da raizR com 1 subscrito sobre R com 2 subscrito igual a 2 sobre 3

Assim, a razão entre os raios é 2/3.

Para determinar a razão entre as áreas, elevemos ao quadrado:

abre parênteses 2 sobre 3 fecha parênteses ao quadrado igual a 4 sobre 9

Logo, 4 : 9 é a razão entre as áreas.

Exercício 7

Uma fábrica de artigos esportivos está produzindo uma nova linha de bolas de basquete profissionais. Sabe-se que o raio oficial de uma dessas bolas é de 12 cm. Para finalizar o produto, a bola recebe um revestimento especial de material sintético.

Considerando pi igual a 3, qual é a medida aproximada da área da superfície de uma dessas bolas que será coberta pelo revestimento?

A) 432 texto  cm fim do texto ao quadrado

B) 576 texto  cm fim do texto ao quadrado

C) 1.728 texto  cm fim do texto ao quadrado

D) 2.304 texto  cm fim do texto ao quadrado

E) 6.912 texto  cm fim do texto ao quadrado

Gabarito explicado

Para resolver esta questão, aplicamos diretamente a fórmula da área da superfície esférica:

A igual a 4 pi R ao quadrado

Substituindo o valor do raio:

A igual a 4 pi 12 ao quadradoA igual a 4.3.144A igual a 1728 espaço c m ao quadrado

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Rafael C. Asth
Rafael C. Asth
Professor de Matemática licenciado, pós-graduado em Ensino da Matemática e da Física e Estatística. Atua como professor desde 2006 e cria conteúdos educacionais online desde 2021.