← Praticando Matemática Geometria · seção 10.5

Que formas cobrem o chão?

Com peças iguais, de qual forma dá para cobrir um chão sem deixar buraco?

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Um ponto no meio do chão, ainda sem peças.

A bolinha é o ponto do chão. Cada peça mostra o ângulo do canto que encosta nele. buraco peça por cima

Soma em volta do ponto0°
Falta para 360°360°

Teste as cinco formas

As peças são regulares: lados iguais e cantos iguais. Escolha uma forma embaixo do desenho. Antes da primeira peça, aposte quantas delas fecham a volta inteira, sem buraco e sem peça por cima. Depois toque na forma uma vez para cada peça.

O que você já testou
FormaEm volta do pontoCobre sozinha?

Misture duas formas

Misturando formas diferentes no mesmo ponto, aparecem outros jeitos de cobrir o chão. Monte uma volta com pelo menos duas formas que feche em 360° e cubra o chão todo.

As peças entram na ordem em que você toca, girando em volta do ponto. Este chão é separado do chão da tarefa 1.

Um polígono de 12 lados

Um polígono regular de 12 lados tem cantos de (12−2)×180°÷12=150°. Dois deles e mais uma peça da lista fecham a volta em um ponto. Qual peça?

O que está acontecendo

Em volta de um ponto do chão, os cantos das peças precisam somar exatamente 360°, uma volta inteira. Se somam menos, sobra buraco. Se somam mais, uma peça fica por cima da outra.

O resto desta explicação abre quando você terminar a tarefa 1, para não estragar seus palpites.

De onde vêm esses ângulos? Pentágono regular com duas linhas saindo do mesmo canto, dividindo o pentágono em 3 triângulos.

Escolha um canto do pentágono e ligue esse canto a todos os outros. O pentágono fica dividido em 3 triângulos. Os ângulos de cada triângulo somam 180°, então os 5 cantos do pentágono somam 3 × 180° = 540°. Como os cantos são iguais, cada um tem 540° ÷ 5 = 108°.

Um polígono de n lados sempre se divide em n−2 triângulos desse jeito. Então o ângulo de cada canto é:

ângulo interno=(n−2)×180°n

FormaTriângulosSomaCada canto
Triângulo1180°60°
Quadrado2360°90°
Pentágono3540°108°
Hexágono4720°120°
Octógono61.080°135°
Para o professor

Objetivo

Ao final, o aluno consegue dizer se um polígono regular, ou uma combinação deles, cobre o chão sozinho, verificando se os ângulos internos que se encontram num ponto somam exatamente 360°. A ideia é a mesma de dividir um número por um divisor dele: sem resto, sem buraco.

Pré-requisitos

Ângulo em graus e a volta de 360°, multiplicação e divisão com resto, e o nome dos polígonos. A fórmula do ângulo interno não é pré-requisito: o ODA mostra o ângulo de cada peça e explica a fórmula depois, num bloco opcional.

Como usar em aula

Em 20 a 25 minutos. Projete o ODA e leia a pergunta do topo. Antes de liberar, pergunte quantos pentágonos fecham a volta e conte quantos alunos dizem 3 ou 4. Deixe a turma testar as cinco formas em duplas (10 minutos): o ODA pede o palpite de cada forma antes da primeira peça. Circule perguntando quanto falta depois de três pentágonos. Junte a turma e preencha no quadro a tabela "forma, ângulo, quantas cabem, quanto sobra", comparando com a divisão 360 ÷ ângulo. Leia a explicação junto. Termine com o desafio das duas formas (8 minutos) e peça que cada dupla escreva a conta que fechou a volta. Para turmas de ensino médio, use o bloco "De onde vêm esses ângulos?" e a pergunta do polígono de 12 lados.

Erros comuns

Achar que todo polígono regular cobre o chão, porque o quadrado e o hexágono cobrem: aparece nos palpites, quando o aluno aposta um número para o pentágono e o octógono. Achar que nenhum pentágono cobre o chão: a explicação mostra a casinha, um pentágono não regular que cobre. Achar que "quase fecha" serve: o aluno para nos três pentágonos e diz que cobre. Pergunte qual peça cabe num buraco de 36°. Achar que mais lados é sempre pior (o hexágono funciona e o pentágono não): peça que compare os ângulos na tabela em vez dos lados. No desafio, achar que somar 360° num ponto resolve: triângulo, triângulo, hexágono, hexágono, nessa ordem, fecha a volta, mas não dá para repetir essa mesma ordem em todos os pontos do chão. O ODA marca o ponto vizinho onde as peças não encaixam e diz quanto falta ali. A ordem triângulo, hexágono, triângulo, hexágono funciona.

Perguntas para discussão

Baseado em Contemporary Mathematics, OpenStax, seção 10.5, sob licença CC BY-NC-SA 4.0. Este ODA está sob a mesma licença. Acesse o livro gratuitamente em openstax.org.