Matemática
O que são faces, arestas e vértices de um sólido geométrico e como contar?
Resposta rápida
Faces são as superfícies de um sólido, arestas são as linhas onde duas faces se encontram e vértices são os cantos. Um cubo tem 6 faces, 12 arestas e 8 vértices.
Numa frase
Face é uma superfície de um sólido geométrico, aresta é a linha onde duas faces se encontram e vértice é o canto onde as arestas se encontram.
Explicação
Pegue um dado ou uma caixa de papelão. Os lados planos onde você pode apoiar a mão são as faces. Passe o dedo na dobra onde duas faces se encontram: isso é uma aresta. Pare num canto pontudo: isso é um vértice.
caixa
barraca
sorvete
As faces de um poliedro são figuras planas: as do cubo são quadrados, e o prisma de base triangular tem 2 triângulos e 3 retângulos. Se você abrir o sólido, vê todas as faces de uma vez na planificação.
| Sólido | Faces | Arestas | Vértices |
|---|---|---|---|
| Cubo | 6 | 12 | 8 |
| Paralelepípedo (bloco retangular) | 6 | 12 | 8 |
| Prisma de base triangular | 5 | 9 | 6 |
| Prisma de base pentagonal | 7 | 15 | 10 |
| Prisma de base hexagonal | 8 | 18 | 12 |
| Pirâmide de base triangular (tetraedro) | 4 | 6 | 4 |
| Pirâmide de base quadrada | 5 | 8 | 5 |
| Cilindro | 3 (2 planas, 1 curva) | 2 | 0 |
| Cone | 2 (1 plana, 1 curva) | 1 | 1 |
| Esfera | 1 curva | 0 | 0 |
Não precisa decorar a tabela: prismas e pirâmides seguem um padrão. Se a base tem n lados:
- Prisma: faces = n + 2, arestas = 3n, vértices = 2n. (Duas bases e n retângulos; n arestas em cada base e n ligando as bases.)
- Pirâmide: faces = n + 1, arestas = 2n, vértices = n + 1. (Uma base e n triângulos; n arestas na base e n subindo até o vértice de cima.)
Para qualquer sólido de faces planas e sem buracos (um poliedro), existe um teste famoso, a relação de Euler:
V + F = A + 2 (vértices + faces = arestas + 2)
No cubo: 8 + 6 = 12 + 2. Se a sua contagem não fechar, você esqueceu alguma coisa.
Os corpos redondos (cilindro, cone e esfera) são diferentes, e nem todos os livros contam do mesmo jeito. Em muitas escolas se diz que o cilindro tem 3 faces (2 bases planas e 1 superfície curva), 2 arestas curvas e nenhum vértice, e que o cone tem 2 faces, 1 aresta e 1 vértice (a ponta). Outros livros dizem que corpos redondos não têm faces nem arestas como os poliedros, e falam em bases e superfície lateral. A relação de Euler só vale para poliedros. Veja mais sobre os sólidos na página de figuras espaciais.
Exemplos
- Pirâmide de base quadrada: faces 1 quadrado + 4 triângulos = 5; arestas 4 na base + 4 subindo = 8; vértices 4 + 1 = 5. Teste: 5 + 5 = 8 + 2.
- Prisma de base hexagonal (n = 6): faces 6 + 2 = 8, arestas 3 × 6 = 18, vértices 2 × 6 = 12. Teste: 12 + 8 = 18 + 2.
- Octaedro (duas pirâmides de base quadrada coladas pela base): 8 faces, 12 arestas e 6 vértices. Teste: 6 + 8 = 12 + 2.
Erros comuns
- Esquecer a parte de trás. Num desenho você só vê 3 faces do cubo, mas ele tem 6. Solução: conte em grupos (em cima, embaixo, lados) ou use um objeto de verdade.
- Contar a mesma aresta duas vezes. Cada aresta pertence a duas faces. Solução: conte as da base de cima, depois as de baixo e por fim as que sobem.
- Confundir arestas com vértices. Arestas são linhas; vértices são pontos. O cubo tem mais arestas (12) do que vértices (8).
- Usar a relação de Euler no cilindro ou no cone. Ela só vale para poliedros sem buracos.
Passo a passo
Passo a passo
- Identifique o sólidoÉ prisma, pirâmide ou corpo redondo? Ache a base e conte os lados dela (n).
- Conte as facesBases mais faces laterais: n + 2 no prisma, n + 1 na pirâmide.
- Conte as arestasDê a volta em cada base e depois conte as arestas que ligam as bases ou sobem até o topo.
- Conte os vérticesOs de cada base, mais o vértice de cima, se for pirâmide.
- Confira com EulerVértices + faces tem que dar arestas + 2.
Exercícios
Faces, arestas e vértices
Resolve cada um e depois confere a resposta.
- Quantas faces tem um paralelepípedo?
Ver resposta
6 - Quantos vértices tem um cubo?
Ver resposta
4 em cima + 4 embaixo = 8 - Quantas arestas tem uma pirâmide de base quadrada?
Ver resposta
4 na base + 4 subindo = 8 - Diga as faces, arestas e vértices de uma pirâmide de base triangular.
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4 faces, 6 arestas, 4 vértices - Diga as faces, arestas e vértices de um prisma de base triangular.
Ver resposta
5 faces, 9 arestas, 6 vértices - Diga as faces, arestas e vértices de um prisma de base pentagonal.
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n = 5: 5 + 2, 3 × 5, 2 × 5 = 7 faces, 15 arestas, 10 vértices - Diga as faces, arestas e vértices de uma pirâmide de base hexagonal.
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n = 6: 6 + 1, 2 × 6, 6 + 1 = 7 faces, 12 arestas, 7 vértices - Diga as faces, arestas e vértices de um prisma de base octogonal.
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n = 8: 10 faces, 24 arestas, 16 vértices - Uma pirâmide tem base com 10 lados. Quantas faces, arestas e vértices ela tem?
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11 faces, 20 arestas, 11 vértices - Confira a relação de Euler no prisma de base hexagonal.
Ver resposta
12 + 8 = 20 = 18 + 2: vale. - Um poliedro tem 6 faces e 12 arestas. Quantos vértices ele tem?
Ver resposta
V = 12 + 2 − 6 = 8 - Um poliedro tem 12 vértices e 30 arestas. Quantas faces ele tem?
Ver resposta
F = 30 + 2 − 12 = 20 - Um prisma tem 18 arestas. Qual é a forma da base?
Ver resposta
3n = 18, então n = 6: um hexágono (prisma de base hexagonal). - Uma pirâmide tem 9 faces. Quantas arestas ela tem?
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n + 1 = 9, então n = 8 e arestas = 2 × 8 = 16 - Pela regra mais usada na escola, quantas faces, arestas e vértices tem um cilindro?
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3 faces (2 planas e 1 curva), 2 arestas, 0 vértice - Alguém diz que um poliedro tem 7 faces, 10 vértices e 14 arestas. Isso é possível?
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10 + 7 = 17, mas 14 + 2 = 16, então não.
Problemas
Faces, arestas e vértices no dia a dia
Resolve cada um e depois confere a resposta.
- Você monta o esqueleto de um cubo com canudos e bolinhas de massinha. Quantos canudos e quantas bolinhas são necessários?
Ver resposta
Um canudo por aresta e uma bolinha por vértice: 12 canudos e 8 bolinhas - Você monta o esqueleto de uma pirâmide de base quadrada com canudos de 10 cm. Quantos centímetros de canudo usa no total?
Ver resposta
8 arestas × 10 cm = 80 cm - Você pinta cada face de um prisma de base triangular de uma cor diferente. Quantas cores são necessárias?
Ver resposta
5 - Uma caixa tem 30 cm de comprimento, 20 cm de largura e 10 cm de altura. Você cola fita em todas as arestas. Quanta fita é preciso?
Ver resposta
4 × (30 + 20 + 10) = 4 × 60 = 240 cm - Uma bola de futebol clássica é costurada com 32 gomos e tem 60 vértices. Quantas costuras (arestas) ela tem?
Ver resposta
A = V + F − 2 = 60 + 32 − 2 = 90
Perguntas frequentes
O que são faces, arestas e vértices de um poliedro?
Faces são os polígonos que formam a superfície do poliedro, arestas são os segmentos onde duas faces se encontram e vértices são os pontos onde as arestas se encontram.
Quantas faces, arestas e vértices tem um cubo?
6 faces quadradas, 12 arestas e 8 vértices. O paralelepípedo, como uma caixa de sapato, tem os mesmos números.
Como calcular faces, arestas e vértices de uma pirâmide?
Com uma base de n lados, a pirâmide tem n + 1 faces, 2n arestas e n + 1 vértices. A de base quadrada tem 5 faces, 8 arestas e 5 vértices.
E de um prisma?
O prisma tem n + 2 faces, 3n arestas e 2n vértices. O de base triangular (n = 3) tem 5 faces, 9 arestas e 6 vértices.
O cilindro tem faces, arestas e vértices?
Na contagem escolar mais comum, ele tem 3 faces (2 bases planas e 1 superfície curva), 2 arestas curvas e nenhum vértice. Como é um corpo redondo, muitos livros preferem dizer que tem 2 bases e uma superfície lateral.
E o cone e a esfera?
O cone costuma ser contado com 2 faces (1 plana e 1 curva), 1 aresta e 1 vértice, a ponta. A esfera tem uma única superfície curva, sem arestas e sem vértices.
Existe uma fórmula para faces, arestas e vértices?
Sim, a relação de Euler: V + F = A + 2 em todo poliedro sem buracos. No cubo, 8 + 6 = 12 + 2.
Quiz rápido
Faces, arestas e vértices
Veja o que você sabe com 4 perguntas rápidas.
Pergunta 1 de 4
Quantas arestas tem um cubo?
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