Buenas tardes, ¿alguien podría ayudarme a resolver el siguiente ejercicio? Gracias de antemano.
Un fabricante de pelotas de tenis, de 6,4 cm de diámetro, quiere empaquetarlas en paquetes de 9. El diseñador de la fábrica presenta dos alternativas:
1) En tubos cilíndricos, una bola encima de otra.
2) En cajas ortoédricas, de planta cuadrada en disposición de 3X3.
Los dos envases se construirían con el mismo material. El ingeniero jefe elige la que utiliza menos materia prima, ¿cuál elegirá? Debes representar gráficamente las dos alternativas, el tubo cilíndrico y la caja ortoédrica con las 9 pelotas de tenis dentro y que se aprecie que son figuras espaciales.
En el primer caso, observa que el diámetro del envase cilíndrico debe ser igual al diámetro de la pelota, y que la altura del envase debe ser igual a la suma de los diámetros de las nueve pelotas, por lo que tienes las dimensiones:
D = 6,4 cm, de donde tienes el valor del radio: R = 3,2 cm;
H = 9*6,4 = 57,6 cm.
Luego, tienes que el área de cada una de las tapas del envase (observa que son discos circulares de radio R) queda:
AT = π*R2 = π*3,22 = 10,24π cm2.
Luego, tienes que el área lateral del envase queda:
AL = 2π*R*H = 2π*3,2*57,6 = 368,64π cm2.
Luego, planteas la expresión del área total del envase (observa que es la suma del área lateral más las áreas de sus dos tapas), y queda:
A1 = AL + 2*AT = 368,64π + 2*10,24π = 368,64π + 20,48π = 389,12π cm2 ≅ 1222,457 cm2.
En el segundo caso, observa que la base del envase ortoédrico es un cuadrado cuya arista debe ser igual al triple del diámetro de una pelota, y que su altura debe ser igual al diámetro de una pelota, por lo que tienes las dimensiones:
A = 3*D = 3*6,4 = 19,2 cm;
H = D = 6,4 cm.
Luego, tienes que el área de cada una de las tapas del envase (observa que son cuadrados de arista A) queda:
AT = A2 = 19,22 = 368,64 cm2.
Luego, tienes que el área de una de las cuatro caras laterales (observa que son rectángulos de base A y altura H), queda:
ACL = A*H = 19,2 *6,4 = 122,88 cm2.
Luego, planteas la expresión del área total del envase (observa que es la suma de las áreas de las cuatro caras laterales más las áreas de sus dos tapas), y queda:
A2 = 4*ACL + 2*AT = 4*122,88 + 2*368,64 = 1228,32 cm2.
Luego, puedes concluir que el área total del envase cilíndrico es menor que el área total del envase ortoédrico.
Espero haberte ayudado.
hola. alguien me puede ayudar a demostrar este teorema:
Teorema de Gua (Jean Paul de Gua de Malves. Matemático francés. 1712-1786). Demuestre que: en todo tetraedro con un triedro recto, el área al cuadrado de la cara opuesta al recto es igual a la suma de las tres áreas de las otras caras, cada una elevada al cuadrado.
Gracias!!!!