CAPÍTULO 8
TRIGONOMETRIA NO TRIÂNGULO RETÂNGULO

A acessibilidade é um direito fundamental dos cidadãos, independentemente das condições físicas deles. A criação de rampas é essencial para garantir quê pessoas com mobilidade reduzida possam ter acesso aos espaços com dignidade e autonomia.

Rampas bem projetadas não apenas facilitam o deslocamento mas também promóvem a integração e a participação plena dessas pessoas na ssossiedade. Portanto, é fundamental quê os gestores públicos e privados priorizem a implementação de rampas acessíveis, contribuindo para uma cidade mais inclusiva e igualitária.

A norma NBR 9050 estabelece padrões técnicos para a construção dessas rampas, garantindo quê elas sêjam seguras e adequadas para cadeirantes, pessoas idosas, gestantes e pessoas com outras limitações de locomoção. Além de atender a exigências legais, investir em acessibilidade é uma questão de inclusão social e respeito à diversidade.

Segundo a norma NBR 9050, a inclinação mássima permitida para uma rampa de acesso é de 8,33%, e essa inclinação é calculada por meio de uma fórmula relacionada às razões trigonométricas do triângulo retângulo, assunto abordado neste Capítulo.

Elaborado com base em: ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. ABNT NBR 9050: acessibilidade a edificações, mobiliário, espaços e equipamentos urbanos. 4. ed. Rio de Janeiro: ABNT, 2020.

Infográfico clicável: Estatuto da Pessoa com Deficiência.

Atividade em dupla. Agora, reúna-se a um colega, e façam o quê se pede em cada questão.

1. Vocês acham importante quê os locais tênham rampas de acesso para pessoas com mobilidade reduzida? Por quê?

1. Respostas pessoais. Espera-se quê os estudantes respondam quê é importante a criação de rampas adequadas para a acessibilidade de pessoas com mobilidade reduzida, pois ter acesso aos espaços públicos e privados é um direito de todos.

2. por quê é necessária uma norma quê regulamente a inclinação de rampas de acesso?

2. Espera-se quê os estudantes percêbam quê a regulamentação é importante, porque rampas muito inclinadas dificultam ou impossibilitam a subida e a descida.

3. Na escola em quê vocês estudam há rampas de acesso? Que outras ações são importantes para garantir a acessibilidade a pessoas com mobilidade reduzida?

3. Respostas pessoais. A norma NBR 9050 estabelece quê haja rampas de acesso nas escolas, bem como espaços planos e/ou elevadores quê facilitem a locomoção de pessoas com mobilidade reduzida.

4. Desenhem uma rampa de acessibilidade em perspectiva. A vista lateral da rampa desenhada por vocês póde sêr associada a quê figura geométrica plana? A inclinação da rampa é expressa por qual elemento dessa figura?

4. Respostas pessoais. Espera-se quê os estudantes respondam quê o triângulo retângulo é a figura quê póde sêr associada à vista lateral de rampas de acessibilidade e quê a inclinação da rampa depende do menor ângulo agudo do triângulo retângulo.

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Fotografia de um homem adulto empurrando um idoso em cadeira de rodas enquanto sobem uma rampa de acesso.

Rampas de acesso são fundamentais à acessibilidade de pessoas com mobilidade reduzida.

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Introdução

O significado da palavra trigonometria, do grego trigonon,"triângulo", e metron,"medida", remete ao estudo das relações entre as medidas dos lados e dos ângulos de um triângulo.

A origem da Trigonometria é incerta. No entanto, é possível afirmar quê alguns de seus recursos já eram aplicados por antigas civilizações do Mediterrâneo e pela civilização egípcia. Além díssu, o desenvolvimento dessa área da Matemática teve grande progresso com as necessidades geradas pelas navegações, pela Astronomia e pela Agrimensura.

Ao longo dos séculos, diversos estudiosos, como Eratóstenes (c. 276 a.C.-c. 194 a.C.), Hiparco de Niceia (c. 180 a.C.-c. 125 a.C.) e Johann Müller (1436-1476), dedicaram-se ao estudo da Trigonometria, fazendo importantes contribuições para o desenvolvimento e o aperfeiçoamento dêêsse ramo da Matemática.

Agrimensura
: ramo da Engenharia dedicado ao estudo de medições, mapeamento e características físicas de terras.

[…]

O astrônomo Hiparco de Niceia […] ganhou o direito de sêr chamado"o pai da Trigonometria" pois, na segunda mêtáde do século II a.C., fez um tratado em doze livros em quê se ocupou da construção do quê deve ter sido a primeira tabéla trigonométrica […] Hiparco fez esses cálculos para usá-los em seus estudos de Astronomia. […]

[…]

UM POUCO da história da trigonometria. São Paulo: E-Cálculo: Instituto de Matemática e Estatística da Universidade de São Paulo, 4 fev. 2009. Disponível em: https://livro.pw/rbspd. Acesso em: 7 ago. 2024.

Ilustração de Hiparco observando o céu através de um instrumento composto por três hastes paralelas fixadas a uma haste principal. Ele é retratado de costas, com cabelos cacheados e usando túnica. Ao seu redor há duas esferas armilares e um astrolábio.

Entre outras contribuições, Hiparco mediu com exatidão a duração do ano e a distância entre a Terra e a Lua. [HIPARCO no Observatório de Alexandria]. In: RIDPATH, Diôn Clark. Cyclopedia universal rístorí [Enciclopédia da história universal]. Cincinnati: The Jones Bróders Pãblixim cômpãny, 1885. v. 1. Ilustração.

Neste Capítulo, vamos estudar a Trigonometria aplicada aos triângulos retângulos e resolver problemas geométricos quê envolvem ângulos e distâncias, como o apresentado a seguir.

Com um teodolito mecânico, aparelho óptico usado para medir ângulos, um agrimensor mediu o ângulo de observação entre sua posição e o topo de um barranco em um terreno acidentado, conforme o esquema.

As medidas foram tomadas de dois locais diferentes (B e C), e a distância até a base do barranco era desconhecida, assim como a altura dele, quê o agrimensor precisava determinar.

Vamos conhecer as razões trigonométricas quê podem sêr aplicadas a situações como essa, de medição indireta.

Esquema. À esquerda temos a ilustração de um barranco de altura A D, e à direita um teodolito apoiado em um tripé, posicionado nos pontos B e C, a uma distância de 20 metros um do outro. Esses pontos determinam dois triângulos retângulos: A B D, com ângulo de 50 graus no vértice B; A C D, com ângulo de 41 graus no vértice C.

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Razões trigonométricas no triângulo retângulo

No Capítulo anterior, foram exploradas algumas relações métricas entre diferentes elemêntos de um triângulo retângulo, as quais consideravam apenas medidas de segmentos no triângulo. Agora, vamos estudar as razões trigonométricas, quê estabelecem relações entre os ângulos agudos e as medidas dos lados do triângulo.

Seno, cosseno e tangente de um ângulo agudo

O Estatuto da Criança e do Adolescente (ECA), sancionado em 13 de julho de 1990, estabelece, entre outros itens, o direito à educação de todas as crianças e adolescentes, sem discriminação de qualquer natureza. Dessa maneira, é necessário quê as escolas sêjam acessíveis, contando, por exemplo, com rampas e portas de largura adequada para a passagem de cadeiras de rodas. Além díssu, essas construções devem seguir as medidas estabelecidas pela norma NBR 9050.

Observe a ilustração a seguir, quê mostra um projeto para a construção de uma rampa de acesso em quê estão destacados a altura do desnível entre os pavimentos, o comprimento da rampa, o comprimento da projeção ortogonal da rampa sobre o pavimento inferior e o ângulo (alfa)" formado pelo encontro da rampa com esse pavimento.

Esquema. Temos um triângulo retângulo A B C com ângulos B igual a alfa e  igual a 90 graus nos vértices inferiores. O maior cateto representa o comprimento da projeção ortogonal da rampa; o menor cateto, a altura do desnível entre os pavimentos superior e inferior; e a hipotenusa, o comprimento da rampa.

Note quê o triângulo ABC é um triângulo retângulo. Com suas medidas, podemos estabelecer as seguintes razões:

k1 é a razão entre a altura do desnível e o comprimento da rampa;

k2 é a razão entre o comprimento da projeção ortogonal da rampa e o comprimento da rampa;

k3 é a razão entre a altura do desnível e o comprimento da projeção ortogonal da rampa.

Por exemplo, se a razão k1 for igual a 18, isso significa quê, a cada 1 cm na altura do desnível, temos 8 cm no comprimento da rampa.

Pense e responda

O quê significa dizêr quê a razão k3 vale 0,08, ou seja, 8100?

Significa quê, a cada 8 cm na altura do desnível, tem-se 100 cm no comprimento horizontal da rampa.

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A inclinação da rampa, ou seja, o quão íngreme ela é, depende da medida do ângulo (alfa)" e está relacionada à razão k3 entre a altura do desnível e o comprimento da projeção ortogonal da rampa, conforme estudaremos ainda neste Capítulo.

As razões k1, k2 e k3, estabelecidas para o triângulo dado anteriormente, recebem nomes especiais. Vamos estudar as definições matemáticas de cada uma delas.

Observe na figura um ângulo agudo (alfa)" de vértice B.

Imagem de duas semirretas formando um ângulo alfa de vértice B.

Sobre uma das semirretas quê determina um dos lados do ângulo, tomamos arbitrariamente os pontos A, A1, A2, … e, por esses pontos, traçamos segmentos perpendiculares ao lado BA , quê intersectam o outro lado do ângulo nos pontos C, C1, C2, …, respectivamente. Obtemos, assim, os triângulos retângulos ABC, A1 BC1, A2BC2, …, quê são semelhantes entre si pelo caso AA (Ângulo, Ângulo).

Imagem descrita anteriormente. Agora, foram traçados segmentos A C, Aíndice 1 Cíndice 1 e Aíndice 2 Cíndice 2 reticências, perpendiculares à base do triângulo, e que determinam os triângulos retângulos A B C, Aíndice 1 B Cíndice 1 e Aíndice 21 B Cíndice 2.

Seno

Pela semelhança dos triângulos, podemos determinar a seguinte proporção:

ACBC=A1C1BC1=A2C2BC2=

Qualquer triângulo retângulo semelhante ao triângulo ABC, isto é, com um ângulo de medida (alfa)" e outro reto, terá o mesmo valor (constante) como resultado da razão entre o par de segmentos envolvidos na relação anterior. Ou seja, essa razão depende apenas do ângulo (alfa)", e não das medidas dos lados do triângulo.

Considerando o ângulo agudo (alfa)" como referência, temos quê essa relação é a razão entre a medida do cateto ôpôsto ao ângulo (alfa)" e a medida da hipotenusa, chamada de seno de (alfa)" (sen (alfa)"). Assim, escrevemos:

sen (alfa)" =medida do cateto oposto ao ângulo αmedida da hipotenusa

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Cosseno

Considerando novamente a semelhança dos triângulos, podemos determinar a seguinte proporção:

ABBC=A1BBC1=A2BBC2=

Essa relação é a razão entre a medida do cateto adjacente ao ângulo (alfa)" e a medida da hipotenusa, chamada de cosseno de (alfa)" (cos (alfa)"). Assim, escrevemos:

cos (alfa)" = medida do cateto adjacente ao ânguloαmedida da hipotenusa

Tangente

Ainda considerando a semelhança dos triângulos, podemos determinar a seguinte proporção:

ACAB=A1C1A1B=A2C2A2B=

Essa relação é a razão entre a medida do cateto ôpôsto ao ângulo (alfa)" e a medida do cateto adjacente ao ângulo (alfa)", chamada de tangente de (alfa)" (tg (alfa)"). Assim, escrevemos:

tg (alfa)" = medida do cateto oposto ao ângulo αmedida do cateto adjacente ao ânulo α

Pense e responda

Supondo quê, na figura anterior, o outro ângulo agudo dos triângulos retângulos seja nomeado (beta)", quais são as expressões quê indicam o seno, o cosseno e a tangente dêêsse ângulo?

As razões sen (alfa)", cos (alfa)" e tg (alfa)" são chamadas de razões trigonométricas em relação ao ângulo (alfa)".

Resposta possível: considerando o triângulo ABC, tem-se: sen (beta)" = ABBC , cos (beta)" = ACBC e tg (beta)" = ABAC

Relações entre razões trigonométricas

Vamos estudar algumas relações envolvendo seno, cosseno e tangente de um ângulo agudo (alfa)".

1ª relação

A soma do quadrado do seno de um ângulo agudo (alfa)" com o quadrado do cosseno dêêsse mesmo ângulo agudo (alfa)" é igual a 1, ou seja:

sen2 (alfa)" + cos2 (alfa)" = 1

Essa relação é chamada de relação fundamental da Trigonometria.

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Demonstração

Considere o triângulo ABC, retângulo em A, conforme a figura a seguir.

Imagem de um triângulo retângulo A B C com ângulo reto em A e alfa em B. O cateto oposto ao ângulo alfa mede b minúsculo, o cateto adjacente c minúsculo e a hipotenusa a minúsculo.

Sendo sen (alfa)" = ba e cos (alfa)" = ca, temos:

{sen2α=b2a2Icos2α=c2a2II

Adicionando I e II, membro a membro, obtemos:

sen2 (alfa)" + cos2 (alfa)" = b2a2 + c2a2 ⇒ sen2 (alfa)" + cos2 (alfa)" =b2+c2a2 III

Como o triângulo ABC é retângulo, pelo teorema de Pitágoras, temos:

a2 = b2 + c2 IV

Substituindo IV em III, temos: sen2 (alfa)" + cos2 (alfa)" = 1

Assim, fica demonstrada a relação fundamental da Trigonometria.

2ª relação

O seno de um ângulo agudo é igual ao cosseno de seu complemento, ou seja:

sen (alfa)" = cos (90° − (alfa)")

Demonstração

Considerando o triângulo ABC a seguir, retângulo em A, temos:

Imagem de um triângulo retângulo A B C com ângulo reto em A, alfa em B e beta em C. O cateto oposto ao ângulo alfa (e adjacente a beta) mede b minúsculo; o cateto adjacente a alfa (e oposto a beta) mede c minúsculo; a hipotenusa mede a minúsculo.

{senα=ba=cosβsenβ=ca=cosα

Como (alfa)" + (beta)" = 90°, obtemos: (beta)" = 90° − (alfa)" ou (alfa)" = 90° − (beta)". Assim, temos: sen (alfa)" = cos (90° − (alfa)") ou sen (beta)" = cos (90° − (beta)")

Desse modo, a 2ª relação está demonstrada.

Saiba quê...

Para facilitar a escrita e quando isso não causar dificuldade de entendimento, em alguns momentos nesta Coleção, não faremos distinção entre os ângulos e suas respectivas medidas. Por exemplo, ao escrever “sen 30°” ou “seno de 30°”, estaremos nos referindo ao seno do ângulo cuja medida é 30°.

Ângulos complementares são dois ângulos cuja soma de suas medidas é igual a 90°.

3ª relação

A tangente de um ângulo agudo (alfa)" é igual à razão entre o seno e o cosseno dêêsse mesmo ângulo agudo (alfa)", ou seja:

tg (alfa)" = senαcosα

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Demonstração

Considerando o triângulo ABC a seguir, temos:

Imagem de um triângulo retângulo A B C com ângulo reto em A e alfa em B. O cateto oposto ao ângulo alfa mede b minúsculo, o cateto adjacente c minúsculo e a hipotenusa a minúsculo.

sen (alfa)" = ba e cos (alfa)" = ca

Dividindo sen (alfa)" por cos (alfa)", obtemos:

senαcosα=baca=baac=bc=tgα

Assim, a 3ª relação está demonstrada.

ATIVIDADES RESOLVIDAS

1. Observe a representação de duas rampas com ângulos de inclinação diferentes. É possível determinar qual das duas rampas tem maior inclinação? Explique.

Ilustração de uma rampa em forma de triângulo retângulo, com catetos medindo 2 metros e 8 metros.

Rampa 1.

Ilustração de uma rampa em forma de triângulo retângulo, com catetos medindo 4 metros e 12 metros.

Rampa 2.

Resolução

Sim. pôdêmos determinar qual das duas rampas tem a maior inclinação calculando a razão entre a altura e o comprimento horizontal, quê é equivalente à tangente do ângulo de inclinação.

Sendo (alfa)" e (beta)" os ângulos de inclinação das rampas 1 e 2, respectivamente, temos:

tgα=28=14

tgβ=412=13

Agora, comparamos as duas razões:

14=312412. Isso significa quê, para um mesmo comprimento horizontal (12 m), a rampa 1 corresponde a uma altura de 3 m, enquanto a rampa 2 corresponde a uma altura de 4 m.

Então, podemos concluir quê a rampa 2 tem maior inclinação do quê a 1.

2. Para medir a altura de uma torre, uma topógrafa se situa no ponto A, a 70 m da base da torre. Em seguida, com o teodolito, mira o ponto mais alto da torre e verifica quê o ângulo dessa linha visual com a horizontal (ângulo de observação) é de 32°, como indica a figura. Sabendo quê a distância do teodolito ao chão é desprezível, calcule a altura da torre.

Considere tg 32° = 0,625.

Esquema. Temos um triângulo retângulo com ângulos  igual a 32 graus e B igual a 90 graus nos vértices inferiores. O cateto oposto ao ângulo de 32 graus é B C e representa a altura da torre. O cateto adjacente é A B e mede 70 metros.

Resolução

Vamos representar a situação na figura a seguir, em quê AB é a distância da topógrafa até a base da torre e BC é a altura da torre.

Imagem do triângulo retângulo A B C descrito anteriormente.

Para determinar a altura da torre, vamos usar o valor de tg 32°, dado no enunciado.

tg 32° = BCAB ⇒ 0,625 = BC70 BC = 43,75

Portanto, a altura da torre é 43,75 m.

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3. Sabendo quê (alfa)" é um ângulo agudo de um triângulo retângulo ABC e quê cos (90° − (alfa)") = 13, calcule o valor da tg (alfa)".

Resolução

Como sen (alfa)" = cos (90° − (alfa)"), então: sen (alfa)" = 13

Pela relação fundamental, temos:

sen2 (alfa)" + cos2 (alfa)" = 1 ⇒ (13)2 + cos2 (alfa)" = 1 ⇒

⇒ cos2 (alfa)" = 1 − 19 ⇒ cos2 (alfa)" = 89

⇒ cos (alfa)" =±223

Como o ângulo (alfa)" é agudo, só o valor positivo nos interessa, pois definimos seno, cosseno e tangente como razões de medidas dos lados do triângulo. Assim, essas razões não podem sêr negativas. Usaremos esse fato ao longo de todo êste Capítulo.

Então: cosα=223

Pela 3ª relação, obtemos:

tg (alfa)" = senαcosα ⇒ tg (alfa)" = 13223

⇒ tg (alfa)" = 13 322 ⇒ tg (alfa)" = 122 22

⇒ tg (alfa)" = 24

4. Atividade com auxílio de uma calculadora. Use uma calculadora científica para efetuar o quê é pedido nos itens.

a) Qual é o valor aproximado de sen 30°, de cos 30° e de tg 30°?

b) Determine o valor do ângulo (alfa)" para o qual sen (alfa)" ≃ 0,75.

Resolução

a) Inicialmente, é preciso indicar a unidade de medida de ângulo quê será usada, no caso, o grau. Para isso, na calculadora, escolha o modo D ou Deg – abreviaturas de degree, em inglês, quê significa "grau". Em seguida, pressione as teclas correspondentes para efetuar os cálculos.

Para calcular o seno de 30°, devemos pressionar as teclas:

sin; 3; 0; igual, resultando em 0.5.

Para calcular o cosseno de 30°, devemos pressionar as teclas:

cos; 3; 0; igual, resultando em 0.866025403.

Para calcular a tangente de 30°, devemos pressionar as teclas:

tan; 3; 0; igual, resultando em 0.577350269.

Portanto, sen 30° = 0,5, cos 30° ≃ 0,866 e tg 30° ≃ 0,577.

b) Para determinar o valor do ângulo (alfa)", vamos usar a função sin (shift aciona sin elevado a menos 1) da calculadora.

Normalmente, ela fica na mesma tecla da função sin e é preciso usar a tecla shift para acioná-la. Assim, para obtêr o ângulo desejado, devemos pressionar as teclas:

shift; sin (shift aciona sin elevado a menos 1); 0; ponto; 7; 5; igual, resultando em 48.59037789.

Portanto, o ângulo cujo seno é aproximadamente 0,75 é 49°.

Saiba quê...

Na maioria das calculadoras científicas, o seno de um ângulo é indicado por “sin”, e a tangente é indicada por "tan".

A sequência de teclas póde variar dependendo do modelo da calculadora. Em alguns casos, digita-se primeiro o valor do ângulo e depois a razão desejada.

Para acessar

NAKAMURA, Juliana. O quê é teodolito e como ele é usado na topografia? [Florianópolis]: Sienge, 15 jul. 2019. Disponível em: https://livro.pw/pufis. Acesso em: 7 ago. 2024.

Artigo quê traz informações detalhadas sobre o funcionamento do teodolito e suas limitações.

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ATIVIDADES

1. Em cada caso, calcule o seno, o cosseno e a tangente do ângulo agudo destacado.

a)

Imagem de um triângulo retângulo A B C com um ângulo gama. O cateto oposto a esse ângulo mede 1, o cateto adjacente 2 e a hipotenusa raiz quadrada de 5.

sen (gama)" = 55

cos (gama)" = 255

tg (gama)" = 12

b)

Imagem de um triângulo retângulo A B C com um ângulo beta. O cateto oposto a esse ângulo mede 3, o cateto adjacente 4 e a hipotenusa 5.

sen (beta)" = 35

cos (beta)" = 45

tg (beta)" = 34

2. Retomando a situação da construção da rampa da página 277, a NBR 9050 estabelece quê a inclinação deve sêr calculada de acôr-do com a expressão i = h100c , em quê:

i é a inclinação, em %;

h é a altura do desnível;

c é o comprimento da projeção ortogonal da rampa sobre o piso inferior.

Além díssu, para desníveis de até 0,80 m, a inclinação permitida deve estar entre 6,25% e 8,33%.

Com base nessas informações, responda.

a) A expressão da inclinação póde sêr relacionada com quê razão trigonométrica? Justifique.

Tangente. No triângulo retângulo formado, h é a medida do cateto ôpôsto ao ângulo de inclinação e c é a medida do cateto adjacente.

b) O quê significa uma inclinação de 8%?

Significa quê a razão entre a altura do desnível e o comprimento da projeção da rampa é de 8100.

3. Quando os raios do sól formam o ângulo de 30° com o plano do chão, obtém-se a medida de 50 m para a sombra de um prédio. Qual é a altura aproximada dêêsse prédio? Adote tg 30° = 0,58.

29 m

Esquema. Temos um triângulo retângulo com ângulos de 30 graus e 90 graus nos vértices inferiores. O cateto oposto ao ângulo de 30 graus mede x e representa a altura do prédio. O cateto adjacente mede 50 metros.

4. Em um triângulo retângulo, um cateto méde 15 cm, e a hipotenusa, 17 cm. Calcule o seno, o cosseno e a tangente do maior ângulo agudo dêêsse triângulo.

sen (alfa)" = 1517;

cos (alfa)" = 817;

tg (alfa)" =158

5. Retomando a situação da introdução do Capítulo, determine a altura h do barranco, sabendo quê o teodolito está a 1,6 m do solo, alinhado com a base do barranco. Considere tg 41° = 0,87 e tg 50° = 1,19.

aproximadamente 66,31 m

Esquema. À esquerda temos a ilustração de um barranco de altura A D igual a h, e à direita um teodolito apoiado em um tripé, posicionado nos pontos B e C, a uma distância de 20 metros um do outro. Esses pontos determinam dois triângulos retângulos: A B D, com ângulo de 50 graus no vértice B; A C D, com ângulo de 41 graus no vértice C.

6. Considere duas pessoas a 4 km de distância uma da outra, localizadas em dois pontos A e B no solo. A pessoa no ponto A, olhando na direção de B, avistou, segundo um ângulo de 50° (com a horizontal), um helicóptero. No mesmo instante, a pessoa no ponto B, olhando na direção de A, avistou o mesmo helicóptero segundo um ângulo de 45° (com a horizontal). Aproximadamente, a quê altura do solo o helicóptero estava naquele momento? Considere sen 45° = cos 45° e tg 50° ≃ 1,19.

aproximadamente 2,17 km ou 2.170 m

7. (Vunesp-SP) Um ciclista sobe, em linha reta, uma rampa com inclinação de 3 graus a uma velocidade constante de 4 metros por segundo.

A altura do topo da rampa em relação ao ponto de partida é de 30 m.

Imagem de um triângulo retângulo com ângulos de 3 graus e 90 graus nos vértices inferiores. O cateto oposto ao ângulo de 3 graus mede 30 metros e representa o desnível entre o ponto de partida e o topo da rampa.

Use a aproximação sen 3° ≃ 0,05 e responda.

O tempo, em minutos, quê o ciclista levou para percorrer completamente a rampa é:

a) 2,5.

b) 7,5.

c) 10.

d) 15.

e) 30.

alternativa a

Página duzentos e oitenta e quatro

8. Atividade com auxílio de uma calculadora. Determine a medida aproximada, em grau, do ângulo (alfa)" de cada figura. Utilize uma calculadora científica.

a)

Imagem de um triângulo retângulo com um ângulo alfa. O cateto adjacente a esse ângulo mede 5, e a hipotenusa mede 8.

(alfa)" ≃ 51°

b)

Imagem de um triângulo retângulo com um ângulo alfa. O cateto oposto a esse ângulo mede 40, e a hipotenusa mede 120.

(alfa)" ≃ 19°

c)

Imagem de um trapézio escaleno cuja base menor mede 24. Partindo dos vértices dessa base, foram traçadas duas alturas de medida 12. Elas formam dois triângulos retângulos, um deles contendo um ângulo alfa. A medida da distância horizontal entre o vértice onde está o ângulo alfa e a outra altura é 30.

(alfa)" ≃ 63°

9. Considerando sen 10° = 0,17, sen 65° = 0,90 e cos 50° = 0,64, calcule:

a) cos 25°

0,90

b) cos 80°

0,17

c) sen 40°

0,64

10. (UEA-AM) A figura mostra os triângulos retângulos ABC e BCD, em quê AB = 12 cm e m(B Ĉ D) = (alfa)".

alternativa a

Imagem de um triângulo retângulo A B C. O ângulo B C D mede alfa e o cateto oposto a ele, A B, mede 12 centímetros. A altura B D, relativa à hipotenusa A C, determina os triângulos retângulos A B D e B D C. Há a indicação de que a imagem está fora de escala.

Sabendo quê sen (alfa)" = 0,8 e quê o ponto D está sobre o lado AC¯ , a medida do segmento DC¯ é igual a

a) 5,4 cm.

b) 3,6 cm.

c) 4,5 cm.

d) 6,3 cm.

e) 7,2 cm.

11. A soma dos comprimentos das bases de um trapézio retângulo vale 30 m. A base maior méde o dôbro da menor. Calcule a altura do trapézio, sabendo quê seu ângulo obtuso méde 150°. Considere sen 30° = 0,5.

1033 m

12. (UECE) Um cabo de aço, medindo c metros de comprimento, é estendido em linha reta fixado em três pontos, a saber: P e Q em seus extremos e M em um ponto intermediário. O ponto P está localizado no solo plano horizontal e os pontos M e Q estão localizados nos altos de duas torres erguidas verticalmente no mesmo solo. As medidas, em metros, das alturas das torres e a distância entre elas são respectivamente h, H e d. Se x é a medida em graus do ângulo quê o cabo estendido faz com o solo, então, é correto dizêr quê a medida, em metros, da diferença entre a altura da torre maior e a altura da torre menor é igual a

alternativa b

a) c ⋅ tg (x).

b) d ⋅ tg (x).

c) chH tg (x).

d) dhH tg (x).

13. Uma pessoa, distante 10 m de um prédio, observa o topo dele sôbi um ângulo de 58°. Ao afastar-se dêêsse prédio, ainda observa o topo, porém, agora, sôbi um ângulo de 22°. Calcule a altura do prédio e a distância de afastamento entre os pontos de observação. Adote tg 22° = 0,4 e tg 58° = 1,6.

O prédio tem 16 metros de altura, e a pessoa se afastou 30 metros.

14. Um submarino A, quê se encontra a uma profundidade de 400 m no mar, detecta dois barcos B e C na superfícíe da á gua sôbi ângulos de 62° e 40°, respectivamente, medidos entre a direção dos barcos e a direção perpendicular à superfícíe, como mostra a figura.

Esquema. Temos um triângulo A B C com uma altura relativa ao lado B C, que determina dois triângulos retângulos. No vértice A está o submarino e nos vértices B e C estão os barcos. O ângulo formado entre A B e a altura mede 62 graus, e o formado entre A C e a altura mede 40 graus.

Qual é a distância aproximada entre os dois barcos? Adote tg 62° = 1,9 e tg 40° = 0,8.

1.080 m

15. Elabore um problema parecido com o da atividade 14, quê envolva uma pessoa localizada no solo observando dois drones situados no ar, à mesma altura do solo e a distâncias diferentes da pessoa. Depois, resôuva o problema e compartilhe com a turma.

Resposta pessoal.

Página duzentos e oitenta e cinco

FÓRUM

Estatuto da Criança e do Adolescente (ECA)

O Estatuto da Criança e do Adolescente (ECA), lei número 8.069, de 13 de julho de 1990, representa um marco legal na proteção e na promoção dos direitos fundamentais de crianças e adolescentes no Brasil, desde a gestação até a maioridade.

Um dos pontos do ECA é a perspectiva inclusiva, reconhecendo crianças e adolescentes como sujeitos de direitos, dotados de autonomia progressiva e em processo de desenvolvimento físico, mental, moral, espiritual e social. Isso implica quê as necessidades e os interesses dêêsses indivíduos devem sêr considerados em todas as esferas da vida social e jurídica.

Ao estabelecer direitos, como o acesso à educação de qualidade, a proteção contra o trabalho infantil e o direito à convivência familiar e comunitária, o ECA promove a construção de uma ssossiedade mais justa e equitativa. Garante-se, assim, quê crianças e adolescentes possam desenvolver todo o potencial quê possuem, contribuindo para o bem-estar coletivo e o desenvolvimento político, social e econômico do país.

Além díssu, o ECA estabelece medidas protetivas para situações de violência, abuso, negligência e exploração, garantindo quê crianças e adolescentes tênham mecanismos eficazes para buscar ajuda e proteção. Essas medidas incluem desde o acolhimento institucional até o fortalecimento dos vínculos familiares e comunitários.

Tirinha do Armandinho, em 3 quadrinhos. Q1: Armandinho está correndo com dois amigos, sendo um deles usuário de cadeira de rodas. Temos o texto: 'Por um mundo onde sejamos socialmente iguais...'. Q2: Três meninas, uma ruiva, uma indígena e uma negra, estão conversando. O texto continua: '...humanamente diferentes...'. Q3: Uma menina assopra um dente-de-leão ao lado de um sapo, que a observa sorrindo. O texto segue: '...e totalmente livres!'.

BECK, Alexandre. [Por um mundo onde...]. Diário de Santa Maria, Santa Maria, 2019. Tirinha do Armandinho.

Atividade em grupo. Após ler o texto, discuta com os côlégas a questão a seguir.

Vocês já conheciam o ECA? por quê é importante quê haja uma lei quê estabêlêça direitos específicos para esse grupo etário, em vez de simplesmente se aplicarem os mesmos direitos concedidos aos adultos?

Ver as Orientações para o professor.

Para ler

TURMA da Mônica em: o Estatuto da Criança e do Adolescente. São Paulo: Instituto Mauricio de Sousa, 2021. Disponível em: https://livro.pw/vcrjn. Acesso em: 7 ago. 2024.

Revista em quadrinhos gratuita criada em parceria com o Ministério da Educação para difundir, com linguagem acessível, os principais aspectos do Estatuto da Criança e do Adolescente.

Capa de gibi com personagens da turma da Mônica de diferentes etnias e características: Mônica, Franjinha, Cebolinha, Chico Bento, Dorinha, Luca, Milena, Nimbus, Cascão, Jeremias, Xaveco, Papa-Capim, Do Contra, Marina, Zé Lelé, Rosinha, Humberto, Anjinho, Aninha e Titi.

Capa do gibi da turma da Mônica sobre o Estatuto da Criança e do Adolescente.

Página duzentos e oitenta e seis

Ângulos de 30°, de 45° e de 60°

As razões trigonométricas relacionadas aos ângulos de 30°, de 45° e de 60° podem sêr obtidas por meio de cálculos quê utilizam as medidas dos lados e dos ângulos de um triângulo equilátero e de um triângulo retângulo isósceles, como mostrado a seguir.

Saiba quê...

Em alguns textos, é possível quê você encontre a expressão "ângulos notáveis" para se referir aos ângulos de 30°, de 45° e de 60°.

Seno, cosseno e tangente dos ângulos de 30° e de 60°

Considere um triângulo equilátero ABC, no qual (éli)" é a medida dos lados e h é a medida da altura relativa ao lado BC¯ , conforme mostra a figura.

Imagem de um triângulo equilátero A B C de lados l, com uma altura A H igual a minúsculo, relativa à base B C. A altura determina dois triângulos retângulos, A H B e A H C. No triângulo A H C, temos que o ângulo A mede 30 graus, o ângulo C mede 60 graus e o ângulo H mede 90 graus.

Como o triângulo ABC é equilátero, temos quê BH = HC = l2. Assim, no triângulo retângulo AHC, reto em H, aplicamos o teorema de Pitágoras para calcular a altura h:

(éli)"2 = h2 + (l2)2 h = l2-l24 = 3l24 = l32

E obtemos as seguintes razões:

sen 30° = l2l=l21l=12

cos 30° = l32l=l321l=32

tg 30° = l2l32=l22l3=13=33

sen 60° = l32l=l321l=32

cos 60° = l2l=l21l=12

tg 60° = l32l2=l322l=3

Seno, cosseno e tangente do ângulo de 45°

Considere um triângulo retângulo e isósceles ABC, conforme a figura a seguir, no qual (éli)" é a medida dos catetos e l2 é a medida da hipotenusa, quê póde sêr determinada pelo teorema de Pitágoras.

Com base nesse triângulo ABC, obtemos as seguintes razões:

sen 45° = ll2=12=22

cos 45° = ll2=12=22 _

tg 45° = ll = 1

Imagem de um triângulo retângulo A B C, com ângulo reto em A e ângulos de 45 graus em B e C. Os catetos medem l, e a hipotenusa l raiz quadrada de 2.

Página duzentos e oitenta e sete

pôdêmos organizar as razões trigonométricas dos ângulos de 30°, de 45° e de 60° em um qüadro, como o apresentado. Elas serão bastante utilizadas nas resoluções das atividades, evitando a necessidade de fazer cálculos com valores aproximados.

30°

45°

60°

sen

12

22

32

cos

32

22

12

tg

33

1

3

ATIVIDADES RESOLVIDAS

5. (UFV-MG) Um navio, navegando em linha reta, passa sucessivamente pêlos pontos A, B e C. O comandante, quando o navio está em A, observa um farol F e determina quê o ângulo F Â C méde 30°. Após navegar 6 km até o ponto B, ele verifica quê o ângulo F B̂ C méde 90°. Calcule a distância, em km, quê separa o farol F do navio quando êste se encontra no ponto C, situado a 2 km do ponto B.

Resolução

A figura representa a situação.

Imagem de um triângulo A C F com uma altura B F, que divide o lado A C em segmentos A B igual a 6 quilômetros e B C igual a 2 quilômetros. Ela também determina os triângulos retângulos A B F e B C F. No triângulo A B F, o ângulo F Â C mede 30 graus e o ângulo F B C mede 90 graus. O cateto oposto ao ângulo de 30 graus é B F e o cateto adjacente é A B. No triângulo B C F, os catetos são B F e B C, e a hipotenusa é C F.

Do triângulo retângulo ABF, obtemos:

tg 30° = BFAB 33=BF6 ⇒ BF = 23

Logo, a distância BF é igual a 23 _ km.

Aplicando o teorema de Pitágoras no triângulo BCF, temos:

(CF)2 = (BF)2 + (BC)2

(CF)2 = (23)2 + 22

CF = 16

CF = 4, pois CF > 0.

Portanto, a distância entre o farol e o navio no ponto C é de 4 km.

6. Suponha quê um rio apresente um trecho de margens retas e paralelas, conforme mostra a figura.

Esquema. Temos um triângulo retângulo A B C, com ângulo reto no vértice A. O lado A B está localizado na margem de um rio, e o vértice C na margem oposta.

Os pontos A e B pertencem a uma das margens e C pertence à outra. Sabendo quê med(AB̂C) = 60°, med(BÂC) = 90° e AB = 25 m, calcule a largura AC do rio.

Resolução

Considere o triângulo ABC, sêndo AC = x.

Imagem do triângulo descrito anteriormente. Agora, temos que o ângulo no vértice B mede 60 graus. O cateto oposto a esse ângulo é A B e mede 25 metros, e o cateto adjacente é A C e mede x.

Temos:

tg 60° = x253=x25 x = 253

Portanto, a largura do rio é de 253m.

Página duzentos e oitenta e oito

ATIVIDADES

16. Um barco parte de A para atravessar um rio. A direção de seu deslocamento forma um ângulo de 120° com a margem do rio, conforme a figura. Sendo a largura do rio 60 m, qual é a distância AB percorrida pelo barco?

403 m

Esquema. Temos a ilustração de um rio com 60 metros de largura e dois pontos, A e B, localizados em margens opostas. Um barco parte de A em direção a B, formando um ângulo de 120 graus com a margem do rio onde está o ponto A.

17. Uma escada, quê méde 2,20 m de comprimento, acha-se apoiada em uma parede vertical e forma um ângulo de 60° com o plano horizontal. Determine a quê altura o topo da escada se encontra do chão. Adote 3 = 1,73.

1,903 m

18. Uma torre vertical de 12 metros de altura é vista sôbi um ângulo de 30° por uma pessoa quê se encontra a uma distância x do centro de sua base. O plano da base da torre está no nível dos olhos do observador. Determine a distância x. Adote tg 30° = 0,58.

x ≃ 20,7 m

Esquema. Temos um triângulo retângulo com ângulos de 30 graus e 90 graus nos vértices inferiores. O cateto oposto ao ângulo de 30 graus mede 12 metros e representa a altura da torre. O cateto adjacente mede x.

19. (UFG-GO) Para dar sustentação a um poste telefônico, utilizou-se um outro poste com 8 m de comprimento, fixado ao solo a 4 m de distância do poste telefônico, inclinado sôbi um ângulo de 60°, conforme a figura abaixo.

Imagem de um quadrilátero irregular posicionado no solo. O lado direito é reto; o lado esquerdo é inclinado, mede 8 metros e forma um ângulo externo de 60 graus com o solo; o lado superior, também inclinado, representa o cabo.

Considerando-se quê foram utilizados 10 m de cabo para ligar os dois póstes, determine a altura do poste telefônico em relação ao solo.

(6 + 43 ) m

20. No triângulo ABC a seguir, CH¯ é a altura relativa ao lado AB¯.

Imagem de um triângulo A B C com uma altura C H, que divide o lado A B em segmentos A H igual a 4 raiz quadrada de 3 centímetros e H B igual a 12 centímetros. Ela também determina os triângulos retângulos A C H e B C H. No triângulo A C H, o cateto oposto ao ângulo H Â C é C H e o cateto adjacente é A H. No triângulo B C H, o ângulo C B H mede 30 graus e o ângulo B H C mede 90 graus. O cateto oposto ao ângulo de 30 graus é C H e o cateto adjacente é H B.

Determine:

a) a medida de CH¯ . Adote tg 30° = 33;

43 cm

b) a medida do ângulo B Â C.

45°

21. (IFSC) A ilustração a seguir representa a planta das ruas de uma cidade. A rua representada pelo segmento BC¯ tem 50 m de comprimento. Um dos engenheiros do projeto de pavimentação dessas ruas esqueceu de indicar algumas distâncias. Considerando quê um de seus técnicos efetuou os cálculos, é CORRETO afirmar quê o total de metros da rua quê vai do ponto A até o ponto D é de:

alternativa e

Imagem de um triângulo retângulo A B D, com ângulo reto no vértice B e um ângulo de 30 graus no vértice D. Um segmento A C determina um segundo triângulo retângulo A B C, com um ângulo de 60 graus no vértice C. No triângulo A B D, o cateto oposto ao ângulo de 30 graus é A B e o cateto adjacente é A D. No triângulo A B C, o cateto oposto ao ângulo de 60 graus é A B e o cateto adjacente é B C.

a) 503m.

b) 1503m.

c) 50 m.

d) 100 m.

e) 1003m.

22. (Fuvest-SP) No quadrilátero ABCD da figura abaixo, E é um ponto sobre o lado AD¯ tal quê o ângulo A B̂ Eméde 60° e os ângulos E B̂ C e B Ĉ D são rétos. Sabe-se ainda quê AB = cê dê = 3 e BC = 1. Determine a medida de AD¯ .

AD = 7

Imagem de um quadrilátero irregular A B C D, com um segmento E B que o divide em um triângulo A B E e em um trapézio retângulo B C D E. No triângulo, o ângulo A B E mede 60 graus e o lado A B mede raiz quadrada de 3. No trapézio, a base maior C D mede raiz quadrada de 3 e o lado reto B C mede 1.

Página duzentos e oitenta e nove

23. (UFV-MG) Um passageiro em um avião avista duas cidades, A e B, sôbi ângulos de 15° e 30°, respectivamente, conforme a figura a seguir:

Esquema. Temos a ilustração de um avião voando a 3 quilômetros de altitude em relação ao solo, representado por uma linha horizontal. Nessa linha, estão marcadas a cidade A à esquerda e a cidade B à direita. A partir do avião traçam-se linhas de observação em direção às cidades, formando ângulos de 15° para a cidade A e 30° para a cidade B, com a linha horizontal em que o avião se encontra.

Se o avião está a uma altitude de 3 km, a distância entre as cidades A e B é:

a) 7 km.

b) 5,5 km.

c) 5 km.

d) 6,5 km.

e) 6 km.

alternativa e

24. A partir de um ponto, observa-se o topo de um prédio sôbi um ângulo de 30°. Caminhando 24 m em direção ao prédio, atinge-se outro ponto, de onde se vê o topo do prédio segundo um ângulo de 60°.

Esquema. À esquerda temos a ilustração de um prédio. À direita, no solo, há dois pontos alinhados horizontalmente, a uma distância de 24 metros um do outro. A partir do topo do prédio traçam-se linhas em direção a esses pontos, formando dois triângulos retângulos. No ponto mais próximo do prédio, a linha forma um ângulo de 60 graus com o solo. No ponto mais distante, o ângulo formado com o solo é de 30 graus.

Desprezando a altura do observador, calcule, em métro, a altura do prédio.

123m

25. (UECE) As medidas dos ângulos internos de um triângulo são respectivamente 30°, 60° e 90°. Se a medida do maior lado dêste triângulo é 4 cm, então, a medida, em cm, da altura relativa a êste lado é

alternativa c

a) 2 .

b) 6.

c) 3

d) 5

26. (Unicamp-SP) Para medir a largura AC¯ de um rio, um homem usou o seguinte procedimento: localizou um ponto B de onde podia vêr na margem oposta o coqueiro C, d fórma quê o ângulo A B̂ C fosse 60°; determinou o ponto D no prolongamento de CA¯ , d fórma quê o ângulo C B̂ D fosse 90°. Medindo AD = 40 metros, achou a largura do rio. Determine essa largura e explique o raciocínio.

AC = 120m Ver as Orientações para o professor.

Esquema. Temos um triângulo B C D com uma altura A B. O lado A B está localizado na margem de um rio, e o vértice C na margem oposta.

27. (UECE) José caminhou na praia em linha reta deslocando-se do ponto X ao ponto Y, perfazendo o total de 1.200 m. Quando estava no ponto X, vislumbrou um navio ancorado no ponto Z de tal modo quê o ângulo YXZ era de aproximadamente 60 graus. Ao chegar ao ponto Y verificou quê o ângulo XYZ era de 45 graus. Nessas condições, a distância do navio à praia, em metros, é aproximadamente igual a

alternativa b

a) 720.

b) 760.

c) 780.

d) 740.

Nota: Considere tg (60°) aproximadamente igual a 1911.

28. Atividade em grupo. Reúna-se a três côlégas para fazer a atividade de campo indicada a seguir.

Resposta pessoal.

Primeiro, construam teodolitos caseiros seguindo a instrução disponível no vídeo https://livro.pw/vdvcb (acesso em: 7 ago. 2024).

Em seguida, procurem, na escola ou no entorno dela, alturas ou distâncias de difícil medição diréta.

Utilizem os teodolitos conforme as instruções do vídeo para obtêr as medidas necessárias.

Por fim, façam os cálculos adequados para determinar as alturas escolhidas.

Página duzentos e noventa

EXPLORANDO A TECNOLOGIA
Razões trigonométricas usando o GeoGebra

Estudamos quê as razões trigonométricas em um triângulo retângulo não dependem da medida dos lados, e sim do ângulo em questão. Nesta seção, com o auxílio do GeoGebra, vamos comprovar esse fato com a construção de dois triângulos retângulos semelhantes. Para isso, siga a sequência de passos a seguir.

I. Para a construção, não vamos precisar da malha quadriculada nem dos eixos. Portanto, para ocultar esses elemêntos, na janela de visualização, clique em qualquer ponto com o botão direito do máuzi e, depois, tire a seleção de Exibir Eixos e de Exibir Malha para desabilitar os eixos e a malha quadriculada.

II. Com a ferramenta Semirreta, (ícone que contém uma semirreta com um ponto) construa uma semirreta AB .

III. Usando a ferramenta Reta Perpendicular, (ícone que contém duas retas perpendiculares com um ponto em uma delas) construa uma reta perpendicular à semirreta AB quê passe pelo ponto B.

IV. Na reta perpendicular, com a ferramenta Ponto, (ícone que contém um ponto A), construa um ponto C.

V. Usando novamente a ferramenta Semirreta, construa a semirreta AC.

VI. Utilizando a ferramenta Polígono, (ícone que contém um triângulo com vértices destacados) clique sobre os pontos A, B, C e A, nessa ordem, para construir o triângulo ABC. A construção, até o momento, estará similar à imagem.

Imagem da janela de visualização do software GeoGebra. No campo de entrada, temos: h: Semirreta abre parênteses A maiúsculo vírgula C maiúsculo fecha parênteses igual a menos 0.09x mais 5.91y igual a 11.01; t1 igual a Polígono abre parênteses A maiúsculo vírgula B maiúsculo vírgula C maiúsculo fecha parênteses igual a 8.41; a minúsculo igual a Segmento abre parênteses B maiúsculo vírgula C maiúsculo vírgula t1 fecha parênteses igual a 3.58; b minúsculo igual a Segmento abre parênteses C maiúsculo vírgula A maiúsculo vírgula t1 fecha parênteses igual a 5.91; c minúsculo igual a Segmento abre parênteses A maiúsculo vírgula B maiúsculo vírgula t1 fecha parênteses igual a 4.7. Ao lado temos as semirretas f, g e h, determinando um triângulo retângulo A maiúsculo B maiúsculo C maiúsculo. O lado A B mede c minúsculo, o lado B C a minúsculo e o lado A C b minúsculo.

VII. Agora, construa um ponto D, na semirreta AB , quê seja diferente de A e diferente de B. Esse ponto póde estar em qualquer lugar dessa semirreta.

VIII. Construa uma reta perpendicular a AB quê passe por D.

IX. Com a ferramenta Intersecção de Dois Objetos, (ícone que contém a intersecção entre uma reta e um arco) construa o ponto E, clicando diretamente na intersecção entre a semirreta AC e a reta perpendicular construída.

X. Utilizando novamente a ferramenta Polígono, clique sobre os pontos A, D, E e A, nessa ordem, para construir o triângulo ADE.

Página duzentos e noventa e um

XI. Agora, vamos ocultar alguns itens da construção para facilitar a visualização.

Com a ferramenta Mover, (ícone que contém uma seta) selecione o elemento a sêr ocultado e clique sobre ele com o botão direito do máuzi para abrir a janela de opções; em seguida, tire a seleção de Exibir Objeto para esconder algum objeto da construção. Vamos ocultar as retas DE e BC.

Vamos ocultar, também, o nome de alguns elemêntos, mantendo apenas o nome dos pontos A, B, C, D e E. Para isso, basta selecionar cada objeto e, com o botão direito do máuzi, tirar a seleção de Exibir Rótulo.

A construção ficará similar a esta.

Imagem da janela de visualização descrita anteriormente. Agora, no campo de entrada, temos: A maiúsculo igual a abre parênteses menos 7.78 vírgula 1.74 fecha parênteses; B igual a abre parênteses menos 4 vírgula menos 1.05 fecha parênteses; f: Semirreta abre parênteses A maiúsculo vírgula B maiúsculo fecha parênteses igual a 2.79x mais 3.78y igual a 15.13; g: Perpendicular abre parênteses B vírgula f fecha parênteses igual a menos 3.78x mais 2.79y igual a 12.2; C igual a Ponto (g) igual a abre parênteses menos 1.88 vírgula 1.84 fecha parênteses; h: Semirreta abre parênteses A maiúsculo vírgula C maiúsculo fecha parênteses igual a menos 0.09x mais 5.91y igual a 11.01; t1 igual a Polígono abre parênteses A maiúsculo vírgula B maiúsculo vírgula C maiúsculo fecha parênteses. Ao lado, foram ocultadas as semirretas f, g e h, e as medidas dos lados do triângulo. Foi traçado um segmento D E, paralelo ao lado B C, determinando um triângulo retângulo semelhante A D E.

XII. No campo de entrada, digite “BC/AC”. Na janela de Álgebra, aparecerá o número indicado pela letra j, quê representa a razão j = BCAC . Em seguida, digite “AB/AC”, quê será representado pela letra k, e “BC/AB”, quê será representado pela letra l.

Digite, em seguida, “DE/AE”, “AD/AE” e “DE/AD”, quê serão representados, respectivamente, pelas lêtras m, n e o.

Observe, na imagem, como ficará a janela de Álgebra.

Note quê alguns dos números têm valores iguais.

Imagem do campo de entrada, com as seguintes razões: j igual a B C sobre A C igual a 0.61; k igual a A B sobre A C igual a 0.8; l igual a B C sobre A B igual a 0.76; m igual a D E sobre A E igual a 0.61; n igual a A D sobre A E igual a 0.8; o igual a D E sobre A D igual a 0.76.

Janela de Álgebra após o passo XII.

Agora, faça o quê se pede nas atividades a seguir.

Ver as Orientações para o professor.

1. Os triângulos ABC e ADE construídos são semelhantes. Indique o caso de semelhança e justifique.

2. Ao observar a janela de Álgebra, percebemos quê j tem o mesmo valor de m, assim como os pares de números k e n, e l e o. O quê essas razões representam? O quê se póde concluir com essa informação?

3. Utilize a ferramenta Ângulo, (ícone que contém um ângulo alfa) e meça o ângulo com vértice em A. Em seguida, com a ferramenta Mover, altere a posição dos pontos A, B e D e dêz-creva o quê aconteceu com os valores do ângulo e das razões e o quê se póde concluir com essa informação.

4. Altere a posição do ponto C. A igualdade entre os pares de razões observada anteriormente se manteve?

Página duzentos e noventa e dois

CONEXÕES com...
LINGUAGENS E SUAS TECNOLOGIAS
A matemática do squêit

Altas manobras radicais, jovens atletas em ação e um estilo de vida. Estamos falando do squêit, quê entrou para o programa olímpico em Tóquio 2020. Mas a origem do esporte é na década de 1920, nos Estados Unidos, quando os jovens começaram a prender eixos e ró-dínhas em pedaços de madeira para se divertirem.

[…]

No final dos anos 50, quando não havia ondas no litoral da Califórnia, surfistas tentavam imitar as manobras quê faziam na á gua usando rodas e eixos fixados em pranchas de madeira.

No Brasil, o squêit chegou nos anos 60, primeiro no Rio de Janeiro, provavelmente trazido por filhos de norte-americanos e pêlos brasileiros quê viajavam para os Estados Unidos na época. Os skateboards evoluíram e atualmente são compostos por um deck de madeira, chamado de shape no Brasil, eixos de alumínio e as rodas de aderência para cada tipo de terreno. Para andar e consequentemente fazer as manobras é necessária uma combinação de impulso com os pés, equilíbrio e técnica.

O Brasil conta com nomes históricos da modalidade, bem antes da entrada nos Jogos Olímpicos, como Bób Burnquist, Sandro Dias, o Mineirinho, Letícia Buffoni, entre outros.

[…]

COMITÊ OLÍMPICO DO BRASIL. Skate: história. Rio de Janeiro: COB, c2024. Disponível em: https://livro.pw/fnjeq. Acesso em: 7 ago. 2024.

Saiba quê...

Na segunda edição do squêit nas Olimpíadas de Paris, em 2024, o Brasil conquistou duas medalhas de bronze: Rayssa Leal na categoria street e Augusto Akio na categoria park.

Fotografia de Augusto Akio realizando uma manobra no ar com seu skate. Ele está equipado com capacete, cotoveleiras e joelheiras.

Skatista Augusto Akio, conhecido como "Japinha", na final da categoria park masculina dos Jogos Olímpicos de Paris (França), na qual ganhou a medalha de bronze. Fotografia de 2024.

Página duzentos e noventa e três

Você já andou de squêit? Tem vontade? Você sabia quê, para construir uma rampa de squêit, podemos utilizar alguns conceitos de Trigonometria estudados neste Capítulo? Observe a fotografia.

Note quê a vista lateral de parte da rampa tem um formato semelhante ao de um triângulo retângulo. pôdêmos usar os conceitos de seno, cosseno e tangente para determinar as medidas da rampa de squêit.

Fotografia de um jovem andando de skate sobre uma estrutura composta por uma plataforma plana e duas rampas em forma de triângulo retângulo, uma de cada lado.

Existem vários tipos e tamanhos de rampas para a prática de squêit.

Acompanhe a situação a seguir.

Qual é a altura de uma rampa de squêit, sabendo quê sua inclinação é de 30° e quê a placa de madeira quê sêrvirá de pista a ser colocada na parte inclinada tem o formato de um quadrado com lado de medida igual a 2 m? Observe a representação da lateral da rampa apresentada nesta situação.

Observe quê a medida H, quê queremos determinar, é a do cateto ôpôsto em relação ao ângulo de 30° e quê a medida 2 m é a da hipotenusa. Logo, utilizaremos o seno.

Como sen 30° = 0,5, temos:

sen 30° = H2 ⇒ 0,5 = H2 H = 1

Imagem de um triângulo retângulo com ângulos de 90 graus e 30 graus nos vértices inferiores. O cateto oposto ao ângulo de 30 graus mede H, e a hipotenusa mede 2 metros.

Assim, essa rampa tem 1 m de altura.

Agora, faça o quê se pede nas atividades a seguir.

1. Atividade em grupo. O squêit se tornou esporte olímpico a partir dos Jogos Olímpicos de Tóquio 2020. Você conhece alguém quê pratíca esse esporte? Na sua cidade, há espaços para essa prática? Converse com os côlégas e com o professor a respeito díssu.

Respostas pessoais.

2. Atividade com auxílio de uma calculadora. No squêit, há diversas modalidades e percursos. A minirrampa é utilizada por iniciantes para aprenderem as manobras. Normalmente, sua altura varia entre 1 métro e 2 metros e 40 centimetros. Considere a minirrampa representada e calcule a distância aproximada quê o iskeitista vai percorrer do topo da pista até a base.

aproximadamente 2,68 m

Imagem de um triângulo retângulo com ângulos de 90 graus e 34 graus nos vértices inferiores. O cateto oposto ao ângulo de 34 graus mede 1,5 metros, e a hipotenusa mede x.

3. Atividade em grupo. Você já ouviu falar sobre squêit de dedos? Reúna-se em grupos, e pesquisem sobre essa modalidade. Depois, construam uma pista de squêit de dedos utilizando material reciclável e as noções de Trigonometria e apresentem-na para os outros grupos.

Ver as Orientações para o professor.

Para assistir

VIDA sobre rodas. Direção: Daniel Baccaro. São Paulo: Goma Filmes, 2010. Streaming (109 min).

Documentário quê conta a trajetória do squêit no Brasil nas dékâdâs de 1980 e 1990.

MINDING The Gap. Direção: Bing Liu. Estados Unidos: ITVS/Kartemquin Films, 2018. Streaming (93 min).

Documentário quê narra a vida e as amizades de três jovens de Rockford (Illinois), Estados Unidos, unidos pelo amor ao squêit.

Página duzentos e noventa e quatro

ATIVIDADES COMPLEMENTARES

1. (UFAL) De um ponto A, situado no mesmo nível da base de uma torre, o ângulo de elevação do topo da torre é de 20°. De um ponto B, situado na mesma vertical de A e 5 m acima, o ângulo de elevação do topo da torre é de 18°. Qual a altura da torre? Dados: use as aproximações tg 20° ≃ 0,36 e tg 18° ≃ 0,32.

Esquema. À direita temos a ilustração de uma torre. À esquerda, no solo, há um ponto A, e um ponto B posicionado 5 metros acima de A, alinhado verticalmente a ele. A partir do topo da torre traçam-se linhas em direção a esses pontos, formando dois triângulos retângulos. No ponto A, a linha forma um ângulo de 20 graus com o solo. No ponto B, o ângulo formado é de 18 graus com direção horizontal.

a) 42 m

b) 43 m

c) 44 m

d) 45 m

e) 46 m

alternativa d

2. (UFPel-RS) João viajou para o Rio de Janeiro e, como ele queria muito conhecer o Cristo Redentor, ficou horas admirando e tentando advinhar a altura da bela estátua.

Esquema. À esquerda temos a ilustração do Cristo Redentor. À direita, no solo, há uma pessoa com 1,90 metros de altura, posicionada a 16 metros de distância horizontal da estátua. A partir do topo do Cristo traça-se uma linha até o topo da cabeça da pessoa, determinando um triângulo retângulo. Essa linha forma um ângulo de 66 graus com a direção horizontal.

Considerando a figura e quê tg 66° ≃ 2,246, a altura aproximada do Cristo Redentor é de

a) 22 metros.

b) 48 metros.

c) 112 metros.

d) 55 metros.

e) 38 metros.

f) I.R.

alternativa e

Nota: nesse vestibular, o candidato tem pontos descontados caso escolha uma alternativa incorréta. Ao selecionar a alternativa I.R., quê indica “ignoro a resposta”, ele elimina essa possibilidade.

3. (Comvest) Na figura abaixo, o valor de sen (alfa)" é:

Gráfico de uma função afim crescente, que passa pelos pontos abre parênteses 0 vírgula 0 fecha parênteses e P abre parênteses 15 vírgula 8 fecha parênteses, formando um ângulo alfa com o eixo x.

a) 158

b) 308

c) 817

d) 1517

alternativa c

4. (hú éfe ême gê) A figura abaixo representa a travessia de um barco num rio de margens paralelas, cuja largura é de 150 m. O barco, saindo de A em direção ao ponto B, foi arrastado pela correnteza, indo em direção ao ponto C, segundo um ângulo de 60° com a margem.

Esquema. Temos a ilustração de um rio com 150 metros de largura e dois pontos, A e B, localizados em margens opostas, formando um segmento A B perpendicular às margens do rio. Um barco parte do ponto A em direção a um ponto C, situado na mesma margem de B, formando um ângulo de 60 graus com a margem onde se encontra o ponto A.

A distância, em metros, percorrida por esse barco foi de:

a) 75.

b) 1002.

c) 963.

d) 1003.

alternativa d

5. (IFSP) É comum encontrar em grandes supermercados esteiras rolantes para facilitar o deslocamento das pessoas. A figura a seguir mostra a esteira rolante de supermercado. Considerando os dados apresentados, o comprimento da parte da esteira rolante quê liga um andar ao outro é:

Esquema. Temos um triângulo retângulo com ângulos de 90 graus e 30 graus nos vértices inferiores. O cateto oposto ao ângulo de 30 graus mede 5 metros e representa o desnível entre dois andares. A hipotenusa representa a esteira rolante.

a) 5 m.

b) 10 m.

c) 15 m.

d) 20 m.

e) 25 m.

alternativa b

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6. (Enem/MEC) O mastro de uma bandeira foi instalado perpendicularmente ao solo em uma região plana. Devido aos fortes ventos, três cabos de aço, de mesmo comprimento, serão instalados para dar sustentação ao mastro. Cada cabo de aço ficará perfeitamente esticado, com uma extremidade num ponto P do mastro, a uma altura h do solo, e a outra extremidade, num ponto no chão, como mostra a figura.

Esquema. Temos um mastro fixado perpendicularmente ao solo, com um ponto P que está a uma altura h do solo. Desse ponto partem três cabos, cada um formando um ângulo alfa com o chão, determinando três triângulos retângulos.

Os cabos de aço formam um ângulo (alfa)" com o plano do chão.

Por medida de segurança, há apenas três opções de instalação:

opção I: h = 11 m e (alfa)" = 30°

opção II: h = 12 m e (alfa)" = 45°

opção III: h = 18 m e (alfa)" = 60°

A opção a sêr escolhida é aquela em quê a medida dos cabos seja a menor possível.

Qual será a medida, em métro, de cada um dos cabos a serem instalados?

alternativa c

a) 2233

b) 112

c) 122

d) 123

e) 22

7. (Fuvest-SP) No cóódigo de Obras e Edificações da Prefeitura de São Paulo, encontra-se a regulamentação para vagas de estacionamento em um edifício para diferentes tipos de veículos. De acôr-do com o cóódigo, as dimensões de uma vaga de estacionamento são estabelecidas de acôr-do com o tipo de veículo, conforme a seguinte tabéla:

tabéla: Dimensões das vagas de estacionamento em função do tipo de veículo (medidas em metros).

Tipos de veículos

Vagas para estacionamento

Largura

Comprimento

Automóvel

2,20

4,50

Carro para pessoa com deficiência

3,70

5,50

Moto

1,00

2,00

Utilitário

2,50

5,50

Caminhão leve

3,10

8,00

cóódigo de Obras e Edificações da Prefeitura de São Paulo. Adaptado.

Na figura a seguir, é apresentada parte de um projeto de garagem para um edifício. Foram projetadas vagas para automóveis e uma vaga para moto, no formato de paralelogramo, com ângulo (alfa)" de medida 60°.

Esquema. Temos um estacionamento representado por um retângulo. Ele é intersectado por dois segmentos paralelos transversais, sendo que o segundo intersecta seu vértice superior direito. Esses segmentos determinam dois paralelogramos adjacentes, que correspondem às vagas de automóvel e formam um ângulo alfa com a base do retângulo. Adjacente ao segundo paralelogramo há um paralelogramo menor, alinhado às bases e paralelo aos demais, que representa a vaga de moto. O segmento que liga o vértice inferior direito do paralelogramo ao lado direito do retângulo, sendo perpendicular a esse lado, está em destaque. As retas horizontais determinam a largura dos paralelogramos, e as transversais o comprimento.

Observação: A imagem não está em escala.

Após a vaga da moto, restou um espaço na garagem. Os responsáveis pela obra estão avaliando a possibilidade de colocar algum objeto quê possa sêr utilizado pêlos condôminos do edifício. Qual a medida do segmento destacado (tracejado) nesse espaço?

a) 0,75 m

b) 1,15 m

c) 1,25 m

d) 2,20 m

e) 2,25 m

alternativa c

Note e adote: cos (60°) = 0,5; sen (60°) = 32

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8. (IFRS) Um drone se encontra a 100 m de altura no ponto A da figura abaixo, filmando um objeto quê se encontra no ponto B. O ângulo de rotação de sua câmera com o objeto é de 45°. A distância do drone até o objeto quê está sêndo filmado, em m, é:

Imagem de um triângulo retângulo. O vértice B e o ângulo de 90 graus encontram-se na base do triângulo. O vértice A está no topo e mede 45 graus. O cateto adjacente a esse ângulo mede 100 metros.

a) 20033.

b) 1002.

c) 145.

d) 1003.

e) 200.

alternativa b

9. (UFV-MG) Um grupo de amigos rêzouvêo fazer uma viagem para um parque ecológico. Eles chegam à Estação Central e partem em um teleférico quê faz a primeira parada na Estação Minizoo, a segunda parada na Estação vista do Céu.

Esquema. Temos a ilustração de uma encosta com dois segmentos que representam os cabos de um teleférico. O primeiro segmento parte da Estação Central, no solo, e sobe até a Estação Minizoo, formando um triângulo retângulo com a encosta e um ângulo de 60 graus com a direção horizontal. O segundo segmento segue da Estação Minizoo até a Estação Vista do Céu, também formando um triângulo retângulo, agora com um ângulo de 30 graus em relação à horizontal.

Suponha quê o comprimento total do cabo utilizado nesse teleférico seja de 480 metros, quê esse cabo permaneça sempre totalmente esticado e quê o comprimento dele da Estação Central à Estação Minizoo seja o triplo do comprimento do cabo da Estação Minizoo à Estação vista do Céu.

É CORRETO afirmar quê a altura da Estação vista do Céu em relação à Estação Central é:

(Adote 3 = 1,7)

a) 364 metros.

b) 365 metros.

c) 366 metros.

d) 367 metros.

alternativa c

10. (UEA-AM) Um jardim, representado na figura pelo triângulo retângulo ABC, foi dividido em dois canteiros, S e S1, por uma grade, indicada pelo segmento BE¯.

Imagem de um triângulo retângulo A B C, com um segmento B E que o divide em um triângulo retângulo A B E igual a S, e B C E igual a Síndice 1. No triângulo A B E, o ângulo A B C mede 30 graus; o cateto oposto a esse ângulo mede x, e o cateto adjacente 6 metros. O ângulo no vértice C mede 30 graus.

Sabendo quê AB = 6 m, o perímetro do triângulo ABE é igual a:

a) 4 + 103m.

b) 123m.

c) 6 + 63m.

d) 143m.

e) 6 + 103m.

alternativa c

11. (USCS-SP) Em um cartão quadrado ABCD, de área igual a 256 cm2, destaca-se uma região triangular ABP, conforme mostra a figura.

Imagem de um quadrado A B C D com triângulo A B P em seu interior, cuja base A B coincide com a base do quadrado. No triângulo, o ângulo no vértice A mede 30 graus e o ângulo no vértice B mede 60 graus.

O perímetro da região delimitada pelo triângulo ABP é igual a:

a) 8(2 + 2)cm.

b) 6(3 + 3)cm.

c) 243cm.

d) 8(3 + 3)cm.

e) 323cm.

alternativa d

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12. (Enem/MEC) Ao morrer, o pai de João, Pedro e José deixou como herança um terreno retangular de 3 km × 2 km quê contém uma área de extração de ouro delimitada por um quarto de círculo de raio 1 km a partir do canto inferior esquerdo da propriedade. Dado o maior valor da área de extração de ouro, os irmãos acordaram em repartir a propriedade de modo quê cada um ficasse com a terça parte da área de extração, conforme mostra a figura.

Imagem de um retângulo com 3 quilômetros de comprimento e 2 quilômetros de largura. No canto inferior direito há um quarto de círculo com raio de 1 quilômetro, inscrito no vértice. Desse vértice partem dois segmentos que dividem o quarto de círculo em três partes iguais e intersectam os lados do retângulo, determinando três áreas correspondentes a João, Pedro e José.

Em relação à partilha proposta, constata-se quê a porcentagem da área do terreno quê coube a João corresponde, aproximadamente, a:

a) 50%

b) 43%

c) 37%

d) 33%

e) 19%

alternativa e

PARA REFLETIR

Neste Capítulo, iniciamos o estudo da Trigonometria no triângulo. Utilizando o modelo matemático de uma rampa, analisamos a sua inclinação e as relações entre as suas medidas para conhecer as ideias de seno, cosseno e tangente, quê, em seguida, foram definidas matematicamente. Assim, exploramos os triângulos retângulos para determinar as relações entre as razões trigonométricas.

Nas páginas de abertura, conhecemos um pouco sobre a NBR 9050, norma quê regulamenta a construção de rampas para pessoas com mobilidade reduzida. Na Introdução, foi apresentado um problema de determinação da altura usando um teodolito mecânico. Depois de ter estudado o conteúdo dêste Capítulo, você consegue compreender como as relações trigonométricas auxiliam na medida de distâncias inacessíveis?

Vamos refletir a respeito das aprendizagens do Capítulo 8:

Respostas pessoais.

Você já conhecia algum conceito de Trigonometria? Se sim, qual?

Como você descreveria as razões trigonométricas em um triângulo retângulo?

Dê exemplos de outras situações do dia a dia em quê é necessário determinar comprimentos (distâncias ou alturas) inacessíveis ou de difícil medição.

O trabalho feito com o GeoGebra contribuiu para o seu entendimento das razões trigonométricas? Explique.

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