O comprimento da circunferência, também chamado de perímetro, corresponde ao tamanho da linha que forma a circunferência.
Na figura a seguir, o comprimento é a medida da linha azul.
Se pudéssemos fazer um corte nessa linha e esticá-la, o comprimento poderia ser obtido com algum instrumento de medida, uma régua, uma fita métrica, etc.
Contudo, calcular o comprimento dessa forma seria impossível na maioria dos casos, por exemplo, se a circunferência é a borda de uma praça ou um pneu.
Para calcular o comprimento da circunferência, utilizamos uma fórmula que só depende da medida do raio da circunferência, que é a distância da borda até o centro.
Fórmula do comprimento da circunferência
Se dividirmos o comprimento de qualquer circunferência pela medida do seu diâmetro, o resultado obtido é sempre um valor bem próximo do número .
O diâmetro de uma circunferência corresponde ao segmento que passa pelo centro da figura, ligando dois pontos diferentes. Assim, a medida do diâmetro equivale ao dobro do raio.
Desse modo, existe uma relação entre o comprimento da circunferência, o número e a medida do raio.
Consequentemente, a fórmula do comprimento da circunferência é:
Na qual:
C: é o comprimento r: é o raio da circunferência
Exemplo:
Calcule o comprimento de uma circunferência de raio igual a 8 cm.
Resolução:
Temos r = 8 cm.
Vamos substituir r por 8 e por 3,14 na fórmula:
Como o raio foi dado em centímetros, então, a medida do comprimento também será em centímetros. Logo, o comprimento da circunferência é igual a 50,24 cm.
Área da circunferência
A área de uma figura geométrica plana corresponde à medida da sua superfície.
Desse modo, calcular a área de uma circunferência corresponde a calcular a área do círculo, que é limitado por essa circunferência.
Lembre-se: sempre que calcularmos a área de uma circunferência, o que estaremos calculando, na verdade, é a área de um círculo.
A fórmula da área da circunferência é:
Na qual:
A: é a área r: é o raio da circunferência (círculo)
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O comprimento de uma circunferência é a medida da união de todos os pontos que a formam, sendo expressa em alguma unidade de comprimento como: metro, centímetro ou milímetros, por exemplo.
Um modo prático para obter este comprimento é utilizar uma fita métrica flexível ou, desfazendo a circunferência, a esticando em linha e, assim, medir seu comprimento.
Como nem sempre é possível desfazer a circunferência ou utilizar uma fita métrica, obtemos esta medida através de um cálculo, utilizando uma medida mais fácil de obter: o raio.
Cálculo do comprimento da circunferência
Para calcular o comprimento de uma circunferência, multiplicamos três valores: o número natural 2, o número
Fórmula do comprimento da circunferência
Onde:
- (pi) é um número irracional, por isso, possui infinita casas decimais. Quanto maior o número de casas decimais utilizadas no cálculo, mais preciso será o valor. Aproximações aceitáveis para diversas aplicações são 3,14 ou, para maior precisão, 3,1415.
Até a vigésima casa decimal, seu valor é 3,14159265358979323846.
- r é a medida do raio da circunferência. O raio é um segmento que liga o centro a um ponto qualquer na circunferência.
A unidade de medida é a mesma utilizada na medição do raio.
Outra forma de escrever esta fórmula é substituir o 2 e o r por d, onde d é o diâmetro da circunferência.
Como o diâmetro é igual a duas vezes o raio, d = 2.r, a fórmula também pode ser escrita da seguinte forma:
Exemplo 1
Determine o comprimento de uma circunferência que possui um diâmetro de 1,70 m. Considere .
Substituindo na fórmula com o diâmetro, temos:
Portanto, o comprimento da circunferência é de 5,338 m.
Exemplo 2
Uma circunferência de raio igual a 1,5 cm, possui quantos centímetros de comprimento?
Utilizando a fórmula do comprimento da circunferência em função do raio, temos:
Portanto, o comprimento desta circunferência é de 9,42 cm.
Dedução da fórmula do comprimento da circunferência
A fórmula para o cálculo do comprimento da circunferência vem de um fato curioso: ao dividir o comprimento de qualquer circunferência pela medida de seu diâmetro, sempre se obtêm o número (pi), não importa seu tamanho.
Chamando o comprimento da circunferência de C e seu diâmetro de d, temos:
Isolando o comprimento da circunferência, obtemos:
Ou, como o diâmetro é igual a duas vezes a medida do raio, podemos substituir d por 2r, e obter a fórmula:
Leia mais sobre circunferência.
Exercícios
Exercício 1
(Enem 2015) A figura é uma representação simplificada do carrossel de um parque de diversões, visto de cima. Nessa representação, os cavalos estão identificados pelos pontos escuros, e ocupam circunferências de raios 3 m e 4 m, respectivamente, ambas centradas no ponto O.
Em cada sessão de funcionamento, o carrossel efetua 10 voltas.
Quantos metros uma criança sentada no cavalo C1 percorrerá a mais do que uma criança no cavalo C2, em uma sessão? Use 3,0 como aproximação para π.
a) 55,5 b) 60,0 c) 175,5 d) 235,5
e) 240,0
Resposta correta: b) 60,0.
Resolução
Dados: Raios de 3 e 4 metros para C2 e C1, respectivamente.
= 3
Sessão de 10 voltas.
Objetivo: determinar quanto C1 percorre a mais que C2 em dez voltas.
Diferença = C1 - C2
Passo 1: determinar o comprimento de cada circunferência.
Aplicando os dados na fórmula do comprimento da circunferência temos:
Passo 2: comprimento total percorrido em 10 voltas.
C2 = 18 . 10 = 180m
C1 = 24 . 10 = 240m
Conclusão
Fazendo a diferença entre entre C1 e C2,
C1 - C2 = 240 - 180 = 60m
Portanto, a criança no cavalo 1, percorrerá 60m a mais que a criança no cavalo 2.
Exercício 2
(Marinha 2016) Na figura abaixo, o triângulo ABC está inscrito na circunferência de centro O. Sabendo que AB= 4 cm e AC= 2√5 cm, determine a medida do comprimento da circunferência.
Use
a) 18,84 cm b) 12,05 cm c) 10,16 cm d) 9 cm
e) 3 cm
Resposta correta: a) 18,84 cm
Resolução
Objetivo: determinar o comprimento da circunferência.
Estratégia: determinar a medida do diâmetro BC e usa-la para determinar o comprimento da circunferência.
Para o cálculo do comprimento da circunferência, precisamos determinar o diâmetro ou raio. Na figura, o segmento BC é o diâmetro da circunferência e, ao mesmo tempo, a hipotenusa de do triângulo retângulo ABC.
Cálculo de BC
Usando o Teorema de Pitágoras temos,
Substituindo os valores fornecidos no enunciado,
Desta forma, o diâmetro BC é igual a 6 cm.
Cálculo do comprimento da circunferência
Utilizando a fórmula do comprimento da circunferência temos,
Onde d é o diâmetro BC. Substituindo os valores:
Conclusão
Desta forma, o comprimento da circunferência é de 18,84 cm.
Veja também:
- Perímetro do Círculo
- Número pi
- Área do Círculo
Professor Licenciado em Matemática e pós-graduado em Ensino da Matemática e Física (Fundamental II e Médio), com formação em Magistério (Fundamental I). Engenheiro Mecânico pela UERJ, produtor e revisor de conteúdos educacionais.