Veja até onde os alunos podem chegar...

Neuza Terezinha Oro
Rosana Maria L. Kripka
 
Univ. Passo Fundo, RS.

No ensino médio quando os assuntos áreas de polígonos regulares e volumes de prismas são trabalhados em sala de aula, geralmente são abordados somente os casos mais básicos e aparecem fórmulas para o cálculo de área e volumes de prismas com no máximo seis lados.

Recentemente, alunos do curso de graduação em licenciatura plena em Matematica da Universidade de Passo Fundo, levantaram a seguinte questão: como seria a expressão de uma fórmula geral para o cálculo da área de um polígono com n lados de medidas l e, estendo a idéia, a fórmula geral para o cálculo do volume de um prisma reto com base nesse polígono e altura h?

Motivados pelo problema,os alunos passaram a discutir e conseguiram deduzir as fórmulas gerais. Embora os resultados obtidos não tenham nada de novo, a experiência foi gratificante, pois os estudantes ficaram muito satisfeitos com os resultados e, além disso, o desenvolvimento também lhes possibilitou a aplicação de conceitos básicos de trigonometria e manipulação algébrica, contribuindo para despertar maior curiosidade sobre a vantagem da generalização de conceitos quando comparada a particularização de fórmulas para casos específicos.

Vejamos os resultados e como os alunos os obtiveram:

Considera-se um poligono regular de n lados de medida l inscritos numa circunferência: a medida do ângulo central pode ser calculada por ; se AP é a àrea do polígono e AT é a àrea do triângulo OAB, então

AP = nAT = , sendo a o apótema do polígono.
Como , então


.
Nesse caso o volume do prisma seria dado por:

Outra fórmula pode ser obtida utilizando-se a lei dos cossenos aplicada ao triângulo OAB: ,
na qual pode ser isolado o valor de r, obtendo-se

Assim, as fórmulas para a área e o volume podem ser escritas: