Difícil
Rotaciones y traslaciones (tableros)
UNMSM · 2026

Ejercicio de Habilidad Lógico-Matemática — UNMSM

Diana dispone de un cubo cuya arista mide 66 cm. Coloca este cubo sobre una superficie SS de tal manera que una de sus aristas coincide con el borde de la superficie SS, según se describe en la figura (el borde de giro es la arista MNMN). Luego, Diana gira el cubo en torno a la arista MNMN un ángulo de 180°180°, en sentido horario. ¿Cuál es el área total del sólido generado por el cubo?

Ver solución paso a paso
  1. Al girar el cubo 180°180° alrededor de la arista MNMN, cada punto del cubo describe un semicírculo; el sólido que "barre" el cubo en su recorrido queda formado por el propio cubo más la superficie de revolución generada por sus caras y aristas más alejadas del eje de giro.
  2. La distancia de la diagonal de la cara superior del cubo al eje de giro determina el radio mayor de barrido, que es 626\sqrt{2} cm (diagonal de una cara de arista 66).
  3. El área lateral generada por el barrido semicircular de esa diagonal se calcula con la fórmula del área lateral de un semi-cono/semi-cilindro de radio 626\sqrt{2} y altura 66: SA=2π(62)2(6)=36π2S_A = \frac{2\pi (6\sqrt{2})}{2}(6) = 36\pi\sqrt{2}
  4. A esa área se le suman: el área de las dos caras cuadradas del cubo que quedan libres en los extremos (4×62=4(36)=144=36×44 \times 6^2 = 4(36) = 144 = 36 \times 4), el área de los dos sectores semicirculares de radio 626\sqrt{2} generados en los planos de giro (2(π(62)22)=36×2π2\left(\dfrac{\pi (6\sqrt{2})^2}{2}\right) = 36 \times 2\pi), y el área de dos rectángulos de 6×66 \times 6 que cierran el sólido en la base (2(6×6)=36×22(6\times 6) = 36\times 2).
  5. Sumando todos los aportes, cada uno es múltiplo de 3636: AT=36π2+36(4)+36(2)+36(2π)A_T = 36\pi\sqrt{2} + 36(4) + 36(2) + 36(2\pi) AT=36(π2+2π+6) cm2A_T = 36\left(\pi\sqrt{2} + 2\pi + 6\right) \text{ cm}^2

Respuesta: 36(π2+2π+6)36(\pi\sqrt{2} + 2\pi + 6) cm².