Matemática
Como calcular o volume do cilindro?
Resposta rápida
Multiplique a área da base (um círculo) pela altura: V = π · r² · h. Um cilindro de raio 5 cm e altura 12 cm tem cerca de 942 cm³, quase 1 litro.
Numa frase
O volume do cilindro é a área da base circular multiplicada pela altura: V = π · r² · h.
Explicação
O cilindro é um sólido com duas bases que são círculos iguais e paralelos, ligadas por uma superfície curva, como uma lata de leite em pó, uma vela ou um cano. O volume é o espaço que ele ocupa, ou quanto cabe dentro dele. Para a ideia geral, veja volume.
caneca
balde
panela
Pense no cilindro como uma pilha de moedas iguais. Cada moeda é um círculo bem fino, com área π · r² (veja a área do círculo). Empilhando até a altura h, o espaço ocupado é a área da base vezes a altura:
V = π · r² · h
É a mesma regra de qualquer prisma: volume = área da base · altura. No bloco retangular a base é um retângulo; no cilindro, é um círculo.
Aqui, r é o raio da base (metade do diâmetro) e h é a altura do cilindro. Como multiplicamos três comprimentos, o resultado fica em unidades cúbicas: cm³, m³, mm³.
Para líquidos, caixas-d'água e piscinas, o resultado costuma ser pedido em litros:
- 1 dm³ = 1 litro, ou seja, 1000 cm³ = 1 litro (e 1 cm³ = 1 mL)
- 1 m³ = 1000 litros
Repare: o raio está ao quadrado, a altura não. Por isso o raio pesa muito mais. Dobrar a altura dobra o volume, mas dobrar o raio deixa o volume 4 vezes maior. Uma panela larga e baixa pode conter muito mais que um copo alto e fino.
Não confunda volume com área da superfície. O volume é o espaço de dentro (cm³). A área total é a quantidade de material do lado de fora (cm²): dois círculos mais a área lateral, 2πr² + 2πrh.
Exemplos
| Raio r | Altura h | r² | Área da base π · r² (π ≈ 3,14) | Volume |
|---|---|---|---|---|
| 1 cm | 10 cm | 1 | 3,14 cm² | 31,4 cm³ |
| 3 cm | 5 cm | 9 | 28,26 cm² | 141,3 cm³ |
| 5 cm | 12 cm | 25 | 78,5 cm² | 942 cm³ |
| 10 cm | 20 cm | 100 | 314 cm² | 6280 cm³ = 6,28 litros |
| 2 m | 3 m | 4 | 12,56 m² | 37,68 m³ |
Exemplo resolvido: uma lata tem 8 cm de diâmetro e 10 cm de altura. O raio é 8 ÷ 2 = 4 cm. Área da base = 3,14 · 4² = 3,14 · 16 = 50,24 cm². Volume = 50,24 · 10 = 502,4 cm³, mais ou menos meio litro.
Erros comuns
- Usar o diâmetro no lugar do raio. Divida o diâmetro por 2 antes. Com d = 10 cm, use r = 5 cm, não 10 cm (senão o resultado fica 4 vezes maior).
- Elevar ao quadrado a coisa errada. Só o raio vai ao quadrado: π · r · r · h. Não é (π · r)², nem 2 · r.
- Confundir as fórmulas. π · r² · h é o volume; 2 · π · r · h é a área lateral; ⅓ · π · r² · h é o cone.
- Errar unidades. Volume vai em cm³ ou m³. E 1 m³ são 1000 litros, não 100.
Passo a passo
Passo a passo
- Ache o raioSe foi dado o diâmetro, divida por 2. Confira se r e h estão na mesma unidade.
- Eleve o raio ao quadradoCalcule r · r.
- Multiplique por πAssim você tem a área da base, π · r².
- Multiplique pela alturaV = π · r² · h.
- Use unidade cúbicaCm³ ou m³. Passe para litros se pedido: ÷ 1000 a partir de cm³, · 1000 a partir de m³.
Ao contrário: a altura é h = V ÷ (π · r²) e o raio é r = √(V ÷ (π · h)). Se pedirem a resposta "em função de π", deixe o π como letra: com r = 4 cm e h = 7 cm, V = π · 16 · 7 = 112π cm³.
Exercícios
Calcule o volume (use π ≈ 3,14, salvo indicação)
Resolve cada um e depois confere a resposta.
- r = 1 cm, h = 5 cm.
Ver resposta
3,14 · 1 · 5 = 15,7 cm³ - r = 3 cm, h = 10 cm.
Ver resposta
3,14 · 9 · 10 = 282,6 cm³ - r = 5 m, h = 2 m.
Ver resposta
3,14 · 25 · 2 = 157 m³ - Diâmetro 8 cm, altura 5 cm.
Ver resposta
r = 4 cm; 3,14 · 16 · 5 = 251,2 cm³ - Diâmetro 20 cm, altura 15 cm.
Ver resposta
r = 10 cm; 3,14 · 100 · 15 = 4710 cm³ - r = 4 cm, h = 7 cm. Dê o volume em função de π.
Ver resposta
π · 16 · 7 = 112π cm³ - r = 7 cm, h = 10 cm, com π ≈ 22/7.
Ver resposta
22/7 · 49 · 10 = 22 · 7 · 10 = 1540 cm³ - r = 0,5 m, h = 2 m.
Ver resposta
3,14 · 0,25 · 2 = 1,57 m³ - Escreva em litros os 4710 cm³ do exercício 5.
Ver resposta
4710 ÷ 1000 = 4,71 litros - Um cilindro tem volume de 314 cm³ e raio de 5 cm. Calcule a altura.
Ver resposta
Área da base = 3,14 · 25 = 78,5 cm²; h = 314 ÷ 78,5 = 4 cm - Um cilindro tem volume de 1130,4 cm³ e altura de 10 cm. Calcule o raio.
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r² = 1130,4 ÷ (3,14 · 10) = 36, então r = 6 cm - Um cilindro tem volume de 500π cm³ e raio de 5 cm. Calcule a altura.
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500π = π · 25 · h, então h = 20 cm - O cilindro A tem r = 2 cm e h = 10 cm; o B tem r = 4 cm e h = 5 cm. Qual tem mais volume?
Ver resposta
A: π · 4 · 10 = 40π; B: π · 16 · 5 = 80π. B tem o dobro - Um cano tem 100 cm de comprimento, raio externo de 5 cm e raio interno de 4 cm. Qual é o volume de material?
Ver resposta
π · (25 − 16) · 100 = 900π ≈ 2826 cm³ - Um cilindro equilátero (altura igual ao diâmetro) tem raio de 3 cm. Calcule o volume.
Ver resposta
h = 6 cm; 3,14 · 9 · 6 = 169,56 cm³
Problemas
Cilindros no dia a dia
Resolve cada um e depois confere a resposta.
- Uma caixa-d'água cilíndrica tem raio de 0,5 m e altura de 1,2 m. Quantos litros ela comporta?
Ver resposta
3,14 · 0,25 · 1,2 = 0,942 m³ = 942 litros - Um copo tem raio de 3 cm e altura de 12 cm. Quantos copos cheios dá para encher com uma garrafa de 1,5 litro?
Ver resposta
Um copo = 3,14 · 9 · 12 = 339,12 cm³; 1500 ÷ 339,12 ≈ 4,4, então 4 copos cheios - Uma piscina inflável redonda tem 4 m de diâmetro e a água chega a 1 m de altura. Quantos litros de água ela tem?
Ver resposta
r = 2 m; 3,14 · 4 · 1 = 12,56 m³ = 12.560 litros - Uma forma redonda de bolo tem 20 cm de diâmetro e a massa tem 4 cm de altura. Qual é o volume de massa?
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r = 10 cm; 3,14 · 100 · 4 = 1256 cm³ - Uma mangueira tem 5 m de comprimento e raio interno de 1 cm. Quanta água cabe dentro dela?
Ver resposta
5 m = 500 cm; 3,14 · 1 · 500 = 1570 cm³ ≈ 1,57 litro - Um reservatório cilíndrico comporta 6280 litros e tem raio de 1 m. Qual é a altura dele?
Ver resposta
6280 litros = 6,28 m³; h = 6,28 ÷ (3,14 · 1) = 2 m
Perguntas frequentes
Qual é a fórmula do volume do cilindro?
V = π · r² · h: pi vezes o raio ao quadrado vezes a altura. É a área da base circular multiplicada pela altura.
Como calcular o volume do cilindro com o diâmetro?
Divida o diâmetro por 2 para achar o raio e use V = π · r² · h. A fórmula V = π · d² · h ÷ 4 dá o mesmo resultado.
Como calcular o volume do cilindro em litros?
Calcule o volume em dm³: o número já é a quantidade de litros, pois 1 dm³ = 1 litro. Se calcular em cm³, divida por 1000; em m³, multiplique por 1000.
O que é um cilindro equilátero?
É o cilindro cuja altura é igual ao diâmetro da base: h = 2r. O volume fica V = π · r² · 2r = 2πr³. Com r = 3 cm: 2 · 3,14 · 27 = 169,56 cm³.
Qual é a relação entre o volume do cilindro e o do cone?
Um cone com a mesma base e a mesma altura de um cilindro tem exatamente um terço do volume: V = ⅓ · π · r² · h. São necessários três cones cheios para encher o cilindro.
O que é um cilindro circular reto?
É o cilindro "comum": bases circulares e lateral perpendicular a elas. Também é chamado de cilindro de revolução, porque surge quando um retângulo gira em torno de um dos lados.
Como medir o volume de um cilindro de verdade?
Meça o diâmetro da base passando pelo centro e divida por 2; meça a altura; aplique a fórmula. Para saber quanto cabe num recipiente, meça por dentro.
Quiz rápido
Volume do cilindro
Veja o que você sabe com 5 perguntas rápidas.
Pergunta 1 de 5
Qual fórmula dá o volume de um cilindro de raio r e altura h?
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