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Secundaria 1° · Matemática
Figuras planas · Figuras

Circunferencia y círculo

La rueda de una bici, el aro de básquet, la pizza del sábado a la noche: todas son redondas, pero no todas son lo mismo. Algunas son solo una línea y otras son una superficie. Confundirlas es el error más común del tema, y al final de la página vas a poder explicar quién es quién.

Circunferencia y círculo

Comparación entre una circunferencia (solo el borde curvo) y un círculo (superficie interior sombreada). circunferencia (la línea) círculo (la superficie)

Dentro de un círculo hay regiones que tienen nombre propio:

Partes del círculo: semicírculo, sector circular y corona circular. semicírculo sector circular corona circular
  • Semicírculo: la mitad de un círculo.

  • Sector circular: la parte comprendida entre dos radios.

  • Corona circular: la región entre dos circunferencias con el mismo centro (concéntricas), como un alfajor sin el relleno... o como un donut.

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Identifica el nombre de las siguientes regiones coloreadas dentro o alrededor del círculo: A: Región comprendida entre dos radios. B: Región comprendida entre dos…

Identifica el nombre de las siguientes regiones coloreadas dentro o alrededor del círculo:

  • A: Región comprendida entre dos radios.

  • B: Región comprendida entre dos circunferencias concéntricas (como un donut).

  • C: La mitad de un círculo.

A B C
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Elementos de la circunferencia

Elementos de la circunferencia: centro O, radio, diámetro, cuerda y arco señalados en distintos colores. O radio diámetro arco cuerda

El diámetro es la cuerda más larga que se puede trazar. Y si lo trazás entero, divide al círculo en dos semicírculos iguales.

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En el siguiente dibujo de una circunferencia de centro $O$, identifica los elementos señalados con letras. Indica cuál corresponde al radio, cuál al diámetro y cuál a la…

En el siguiente dibujo de una circunferencia de centro $O$, identifica los elementos señalados con letras. Indica cuál corresponde al radio, cuál al diámetro y cuál a la cuerda.

a c b O
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Una jugadora de básquet está entrenando en el tiro libre. El círculo pintado en la zona tiene un diámetro de $3,6$ metros. ¿Cuál es la medida del radio de ese círculo?

Una jugadora de básquet está entrenando en el tiro libre. El círculo pintado en la zona tiene un diámetro de $3,6$ metros. ¿Cuál es la medida del radio de ese círculo?

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Si una moneda de $2$ pesos tiene un radio de $12,875$ mm, ¿cuál es su diámetro? Expresá el resultado en milímetros.

Si una moneda de $2$ pesos tiene un radio de $12,875$ mm, ¿cuál es su diámetro? Expresá el resultado en milímetros.

Resolver

Posiciones de un punto y de una recta

Posiciones relativas de un punto respecto a una circunferencia: interior, sobre el borde o exterior. interior en lacircunferencia exterior

Todo depende de la distancia al centro $C$ comparada con el radio:

  • Interior: está a menos distancia que el radio.

  • Sobre la circunferencia: está a una distancia igual al radio.

  • Exterior: está a más distancia que el radio.

Posiciones relativas de una recta respecto a una circunferencia: exterior, secante en dos puntos y tangente en un punto. exterior secante tangente
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Observa la posición de las rectas $r$, $s$ y $t$ respecto a la circunferencia de centro $C$. Clasifica cada recta como tangente, secante o exterior.

Observa la posición de las rectas $r$, $s$ y $t$ respecto a la circunferencia de centro $C$. Clasifica cada recta como tangente, secante o exterior.

R t r s C
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Dada una circunferencia con centro en el punto $C$ y un radio de $5$ cm, indica si los siguientes puntos son interiores, exteriores o están sobre la circunferencia:…

Dada una circunferencia con centro en el punto $C$ y un radio de $5$ cm, indica si los siguientes puntos son interiores, exteriores o están sobre la circunferencia:

  • Punto $P$: está a $3$ cm de $C$.

  • Punto $Q$: está a $5$ cm de $C$.

  • Punto $R$: está a $7$ cm de $C$.

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El logotipo de una nueva marca de ropa deportiva consiste en una circunferencia de radio $r = 5\text{ cm}$ atravesada por una línea recta. Si la recta pasa a una…

El logotipo de una nueva marca de ropa deportiva consiste en una circunferencia de radio $r = 5\text{ cm}$ atravesada por una línea recta. Si la recta pasa a una distancia de $3\text{ cm}$ del centro de la circunferencia, dibuja el esquema y responde:

  1. a) ¿Cuál es la posición relativa de la recta respecto a la circunferencia?
  2. b) Si trazamos otra recta que pase a exactamente $5\text{ cm}$ del centro, ¿cómo se llamaría esa recta?
  3. c) ¿Cómo se llama el segmento de la primera recta que queda dentro de la circunferencia?

Puedes hacerlo en papel y enviar una foto con tu respuesta.

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Longitud de la circunferencia

Si enrollás un hilo alrededor de una lata, lo estirás y lo medís, vas a ver que mide siempre un poco más de $3$ veces el diámetro, sin importar el tamaño de la lata. Ese número es $\pi$ (pi), y $\pi \approx 3{,}14$.

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Álex quiere poner una tira de luces LED alrededor del borde de su espejo circular. Si el radio del espejo es de $40$ cm, ¿cuántos centímetros de tira LED necesitará…

Álex quiere poner una tira de luces LED alrededor del borde de su espejo circular. Si el radio del espejo es de $40$ cm, ¿cuántos centímetros de tira LED necesitará comprar como mínimo? (Utiliza $\pi \approx 3,14$).

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La rueda de una bicicleta de montaña tiene un radio total de $35\text{ cm}$. Si el ciclista recorre una distancia de $1,1\text{ kilómetros}$ en línea recta: a) ¿Cuántos…

La rueda de una bicicleta de montaña tiene un radio total de $35\text{ cm}$. Si el ciclista recorre una distancia de $1,1\text{ kilómetros}$ en línea recta:

  1. a) ¿Cuántos metros recorre la bicicleta en una sola vuelta de rueda?
  2. b) ¿Cuántas vueltas completas habrá dado la rueda al finalizar el recorrido?

(Dato: $1\text{ km} = 1000\text{ m}$; considera $\pi \approx 3,14$).

R = 35 cm 1 vuelta L = 2·π·R ... 1,1 km
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Área del círculo y de la corona

Para la corona circular (radio mayor $R$, radio menor $r$) se resta el círculo chico al grande:

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Una pizzería ofrece una pizza individual de $20$ cm de diámetro. Calcula la superficie (área) de la pizza para saber cuánto espacio ocupará en la caja. (Utiliza…

Una pizzería ofrece una pizza individual de $20$ cm de diámetro. Calcula la superficie (área) de la pizza para saber cuánto espacio ocupará en la caja. (Utiliza $\pi \approx 3,14$).

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Una pizzería ofrece dos ofertas para sus pizzas artesanales: Oferta A: Una pizza familiar de $40\text{ cm}$ de diámetro. Oferta B: Dos pizzas medianas de $20\text{ cm}$…

Una pizzería ofrece dos ofertas para sus pizzas artesanales:

  • Oferta A: Una pizza familiar de $40\text{ cm}$ de diámetro.

  • Oferta B: Dos pizzas medianas de $20\text{ cm}$ de diámetro cada una.

Si ambas ofertas cuestan lo mismo, calcula el área de superficie de pizza en cada opción (usando $\pi \approx 3,14$) y razona cuál de las dos ofertas es más ventajosa para el cliente.

D = 40 cm Oferta A (1 pizza) D = 20 cm D = 20 cm Oferta B (2 pizzas)
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Observa la siguiente figura que representa un "spinner" circular con un rodamiento central y un anillo exterior. El radio del círculo interior es de $2\text{ cm}$ y el…

Observa la siguiente figura que representa un "spinner" circular con un rodamiento central y un anillo exterior. El radio del círculo interior es de $2\text{ cm}$ y el radio del círculo exterior es de $5\text{ cm}$. Calcula el área de la corona circular (la zona azulada) que hay entre ambos.

R=5 cm r=2 cm
Resolver

Arcos y sectores circulares

Un sector circular de $n$ grados es la fracción $\dfrac{n}{360}$ del círculo completo (una vuelta entera son $360^\circ$). Por eso su arco y su área son esa misma fracción de la longitud y del área totales.

También se puede ir al revés: si conocés el arco, podés averiguar el ángulo. Se plantea $2\pi r \cdot \dfrac{n}{360} = L_{arco}$ y se despeja $n$.

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Un aspersor de jardín gira describiendo un sector circular de $120^\circ$. Si el chorro de agua alcanza una distancia de $6\text{ metros}$, calcula: a) La longitud del…

Un aspersor de jardín gira describiendo un sector circular de $120^\circ$. Si el chorro de agua alcanza una distancia de $6\text{ metros}$, calcula:

  1. a) La longitud del arco de césped que se moja en el borde exterior.
  2. b) El área total de césped que queda regada por el aspersor.

(Utiliza $\pi \approx 3,14$ y redondea a dos decimales).

Área L 120° R = 6 m Aspersor
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En un parque de atracciones, una noria tiene un radio de $15 \text{ metros}$. Un sensor detecta que una de las cabinas ha recorrido un arco de circunferencia cuya…

En un parque de atracciones, una noria tiene un radio de $15 \text{ metros}$. Un sensor detecta que una de las cabinas ha recorrido un arco de circunferencia cuya longitud es de $23,55 \text{ metros}$. ¿Qué ángulo, expresado en grados sexagesimales, ha girado la noria desde que la cabina estaba en el punto más bajo? Considera el valor de $\pi \approx 3,14$.

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Practica★★★Sin empezar
Una pulsera circular de plata tiene un diámetro exterior de $8 \text{ cm}$ e interior de $7 \text{ cm}$. Si queremos bañar en oro solo la parte superior de la pulsera…

Una pulsera circular de plata tiene un diámetro exterior de $8 \text{ cm}$ e interior de $7 \text{ cm}$. Si queremos bañar en oro solo la parte superior de la pulsera (un sector de la corona circular que abarca un ángulo de $120^\circ$), ¿cuál es el área de la superficie que será bañada en oro? Redondea el resultado a dos decimales.

120° Rₑ=4 Rᵢ=3,5
Resolver

Ángulo central y ángulo inscrito

Ángulo central de 80 grados y ángulo inscrito de 40 grados que abarcan el mismo arco AB. O A B P 80° 40°
  • Ángulo central: tiene su vértice en el centro de la circunferencia (sus lados son radios).

  • Ángulo inscrito: tiene su vértice sobre la circunferencia (sus lados son cuerdas).

Con esto se resuelve una situación como la del reloj. Entre dos números consecutivos hay $360^\circ : 12 = 30^\circ$. Si las agujas tienen igual longitud, el triángulo que forman con la cuerda es isósceles, y si el ángulo del centro es de $60^\circ$ resulta equilátero.

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En una plaza circular, se ha instalado una estructura con cables. Uno de los cables forma un ángulo inscrito de $35^\circ$ respecto a un arco de la plaza. a) Calcula…

En una plaza circular, se ha instalado una estructura con cables. Uno de los cables forma un ángulo inscrito de $35^\circ$ respecto a un arco de la plaza.

  1. a) Calcula cuánto mide el ángulo central que abarca ese mismo arco.
  2. b) Si el ángulo central fuera de $110^\circ$, ¿cuánto mediría cualquier ángulo inscrito que abarcase el mismo arco?
35° α = ? O Arco abarcado
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Practica★★★Sin empezar
Observa un reloj de pared a las $10:00$ de la mañana. Las agujas (minutero y horaria) forman un ángulo central. Si trazamos una cuerda que una los extremos de ambas…

Observa un reloj de pared a las $10:00$ de la mañana. Las agujas (minutero y horaria) forman un ángulo central. Si trazamos una cuerda que una los extremos de ambas agujas, suponiendo que ambas miden $10 \text{ cm}$, ¿cuál es la medida de dicha cuerda? (Pista: analiza el tipo de triángulo que se forma entre el centro del reloj y los números 10 y 12).

Resolver

Figuras combinadas con círculos

Muchos problemas mezclan círculos con cuadrados o rectángulos. La estrategia casi siempre es la misma: área de la figura grande menos (o más) área de las partes.

Dos datos útiles:

  • Un cuadrado inscrito en una circunferencia tiene su diagonal igual al diámetro.

  • El área de un cuadrado de diagonal $D$ es $\dfrac{D^2}{2}$ (es la mitad de un cuadrado de lado $D$, como se ve al dividirlo en dos triángulos).

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En el diseño de una ventana circular (rosetón), se ha inscrito un cuadrado de $8\text{ decímetros}$ de diagonal, como se muestra en la figura. Calcula el área de la…

En el diseño de una ventana circular (rosetón), se ha inscrito un cuadrado de $8\text{ decímetros}$ de diagonal, como se muestra en la figura. Calcula el área de la superficie del cristal (círculo) que queda por fuera del cuadrado (las zonas sombreadas en el dibujo).

d = 8 dm r = d/2 A = ?
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Una señal de tráfico de "Prohibido el paso" tiene forma de círculo con un diámetro de $60\text{ cm}$. En su interior, hay una franja rectangular blanca de $50\text{ cm}$…

Una señal de tráfico de "Prohibido el paso" tiene forma de círculo con un diámetro de $60\text{ cm}$. En su interior, hay una franja rectangular blanca de $50\text{ cm}$ de largo y $10\text{ cm}$ de ancho. Calcula el área de la parte roja de la señal (la zona del círculo que no está ocupada por el rectángulo blanco).

A = ? w = 50 cm h = 10 cm D = 60 cm
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En el diseño de un nuevo logotipo para una empresa de tecnología, se ha dibujado un cuadrado de lado $L = 10 \text{ cm}$. En cada uno de sus vértices se ha trazado un…

En el diseño de un nuevo logotipo para una empresa de tecnología, se ha dibujado un cuadrado de lado $L = 10 \text{ cm}$. En cada uno de sus vértices se ha trazado un arco de circunferencia con radio igual a la mitad del lado del cuadrado ($5 \text{ cm}$), de forma que los cuatro arcos se tocan en los puntos medios de los lados. Calcula el área de la región sombreada que queda en el centro del cuadrado (la zona que no pertenece a ninguno de los cuatro sectores circulares).

R = 5 cm L = 10 cm Área ?
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Longitud de una cuerda

La perpendicular desde el centro a una cuerda la corta por la mitad. Así se forma un triángulo rectángulo con la hipotenusa igual al radio, un cateto igual a la distancia del centro a la cuerda y el otro cateto igual a la mitad de la cuerda.

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Un ingeniero está diseñando una pieza mecánica que consiste en un disco metálico de radio $R = 12 \text{ cm}$. Para aligerar la pieza, debe realizar un corte recto (una…

Un ingeniero está diseñando una pieza mecánica que consiste en un disco metálico de radio $R = 12 \text{ cm}$. Para aligerar la pieza, debe realizar un corte recto (una cuerda) que se encuentre a una distancia exacta de $7,2 \text{ cm}$ del centro del disco. Utilizando el Teorema de Pitágoras, determina cuál será la longitud total de dicho corte (la cuerda) para poder programar la máquina de corte.

O d = 7,2 R = 12 x/2 x
Resolver

Volvé al principio: el aro de básquet y la rueda son circunferencias (solo el borde), y la pizza es un círculo (tiene superficie, por eso se come).

Resumen

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