Uma abordagem metodológica para o cálculo de volumes de interseção entre solidos utilizando a linguagem Python

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Sousa, Carlos Antônio Marques de
Data de Publicação: 2024
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Digital da Universidade Federal Rural do Semi-Árido (RDU)
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Resumo: Nesse trabalho, apresentamos o problema do estudo do volume da região de intersecção entre sólidos como um problema motivador para aprendizagem de Geometria Espacial, trabalhando com a metodologia da resolução de problemas e utilizando a linguagem Python como ferramenta auxiliar. Os sólidos geométricos abordados são: o cilindro, o cone, a esfera, o prisma de base hexagonal e a pirâmide. Além de obter funções que permitem determinar os volumes procurados e construir o gráfico destas funções utilizando a linguagem Python, também é realizado um estudo sobre os valores máximos dessas funções de forma analítica e utilizando a linguagem de programação. Para o cilindro, a esfera e o prisma foi observado que, da forma que o problema foi abordado e por suas simetrias, o valor máximo das funções é igual ao volume dos sólidos. Para o cone e a pirâmide, são determinadas expressões proporcionais ao volume dos sólidos, que permitem encontrar esse valores máximos de forma analítica, porém a linguagem de programação permite calcular esses valores máximos. São feitas comparações entre os dois métodos apresentados e os erros percentuais em relação aos dois métodos em todos os casos são menores que 1%, atestando a confiabilidade do uso da linguagem de Python como ferramenta de estudo de problemas da Geometria Espacial .O problema abordado é um recurso didático que envolve vários conhecimentos e pode ser uma ferramenta para o ensino dos tópicos apresentados no trabalho
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spelling Uma abordagem metodológica para o cálculo de volumes de interseção entre solidos utilizando a linguagem PythonMethodological approach for calculating intersection volumes between solids using the Python languageCIENCIAS EXATAS E DA TERRA::MATEMATICAresolucao de problemasgeometria espacialPythonproblems solvingspatial geometryPythonNesse trabalho, apresentamos o problema do estudo do volume da região de intersecção entre sólidos como um problema motivador para aprendizagem de Geometria Espacial, trabalhando com a metodologia da resolução de problemas e utilizando a linguagem Python como ferramenta auxiliar. Os sólidos geométricos abordados são: o cilindro, o cone, a esfera, o prisma de base hexagonal e a pirâmide. Além de obter funções que permitem determinar os volumes procurados e construir o gráfico destas funções utilizando a linguagem Python, também é realizado um estudo sobre os valores máximos dessas funções de forma analítica e utilizando a linguagem de programação. Para o cilindro, a esfera e o prisma foi observado que, da forma que o problema foi abordado e por suas simetrias, o valor máximo das funções é igual ao volume dos sólidos. Para o cone e a pirâmide, são determinadas expressões proporcionais ao volume dos sólidos, que permitem encontrar esse valores máximos de forma analítica, porém a linguagem de programação permite calcular esses valores máximos. São feitas comparações entre os dois métodos apresentados e os erros percentuais em relação aos dois métodos em todos os casos são menores que 1%, atestando a confiabilidade do uso da linguagem de Python como ferramenta de estudo de problemas da Geometria Espacial .O problema abordado é um recurso didático que envolve vários conhecimentos e pode ser uma ferramenta para o ensino dos tópicos apresentados no trabalhoIn this work, we present the problem of studying the volume of the intersection region between solids as a motivating problem for learning Spatial Geometry, working with the problem-solving methodology and using Python as an auxiliary tool. The geometric solids covered are: cylinder, cone, sphere, hexagonal prism and pyramid. In addition to obtaining functions that allow us to determine the volumes sought and construct the graph of these functions using Python language, a study is also carried out on the maximum values of these functions analytically and using the programming language. For the cylinder, sphere, and prism it was observed that, due to the way the problem is approached and its symmetries, the maximum value of the functions is equal to the volume of solids. For the cone and pyramid, expressions proportional to the volume of solids are determined that allow these maximum values to be found analytically, but programming language allows these maximum values to be calculated. Comparisons are made between the two methods presented and the percentage errors in relation to both methods in all cases are less than 1%, attesting to the reliability of using the Python language as a tool for studying problems in Spatial Geometry. The problem addressed is a didactic resource that involves several knowledge areas and can be a tool for teaching topics presented in this work114 p.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior – CAPESCentro de Ciências Exatas e Naturais – CCENBrasilUFERSAUniversidade Federal Rural do Semi-ÁridoPrograma de Pós-Graduação em MatemáticaPinheiro, Antônia JocivâniaPinheiro, Antônia JocivâniaSilva, Paulo César Linhares daMacedo, Maria Joseane Felipe GuedesCosta, Valdigleis da SilvaSousa, Carlos Antônio Marques de2024-10-10T11:26:34Z2024-10-10T11:26:34Z2024-07-03info:eu-repo/semantics/masterThesisinfo:eu-repo/semantics/publishedVersionpdfapplication/pdfhttp://lattes.cnpq.br/3360570680875149http://lattes.cnpq.br/4631933305725748SOUSA, Carlos Antônio Marques de. A matemática no 3º ano do ensino médio e o Enem: um olhar analítico e atualizador. 2023.114 f. Dissertação (Mestrado em Matemática) - Universidade Federal Rural do Semi-Árido. Mossoró, 2023https://repositorio.ufersa.edu.br/handle/prefix/11651ark:/74562/0013000004z31Mossoróinfo:eu-repo/semantics/openAccessUFERSAAttribution-ShareAlike 3.0 Brazilhttp://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/br/porreponame:Repositório Digital da Universidade Federal Rural do Semi-Árido (RDU)instname:Universidade Federal Rural do Semi-Árido (UFERSA)instacron:UFERSA2024-10-10T19:26:34Zoai:repositorio.ufersa.edu.br:prefix/11651Repositório Institucionalhttps://repositorio.ufersa.edu.br/PUBhttps://repositorio.ufersa.edu.br/server/oai/requestrepositorio@ufersa.edu.br || admrepositorio@ufersa.edu.bropendoar:2024-10-10T19:26:34Repositório Digital da Universidade Federal Rural do Semi-Árido (RDU) - Universidade Federal Rural do Semi-Árido (UFERSA)false
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