Medio
Sólidos geométricos - Cono y sector circular
UNMSM · 2026

Ejercicio de Geometría — UNMSM

Empleando un cartón, se cubre la superficie lateral de un adorno que tiene la forma de un cono circular recto; dicho adorno tiene 40240\sqrt{2} cm de altura. Dado que el cartón tiene la forma de sector circular con ángulo central de 120°, calcule el área del cartón.

Ver solución paso a paso

💡 Idea clave: al desarrollar la superficie lateral de un cono, el radio de la base y la generatriz se relacionan con el ángulo central del sector circular resultante mediante θ°=360°rg\theta° = \dfrac{360° \cdot r}{g}, ya que la longitud del arco del sector debe coincidir con el perímetro de la base circular del cono.

  1. Relacionamos la generatriz g, el radio r y la altura h = 40240\sqrt{2} mediante el teorema de Pitágoras (en la sección transversal del cono): g2=r2+(402)2g^2 = r^2 + \left(40\sqrt{2}\right)^2
  2. Usamos la relación entre el ángulo central del sector (120°) y las medidas del cono, que se obtiene de igualar el arco del sector con la circunferencia de la base: 120°=360°rgg=3r120° = \frac{360° \cdot r}{g} \Rightarrow g = 3r
  3. Sustituimos g = 3r en la primera ecuación: (3r)2=r2+(402)2(3r)^2 = r^2 + (40\sqrt{2})^2 9r2r2=32008r2=3200r2=400r=209r^2 - r^2 = 3200 \Rightarrow 8r^2 = 3200 \Rightarrow r^2 = 400 \Rightarrow r = 20
  4. Hallamos la generatriz: g=3(20)=60g = 3(20) = 60
  5. Calculamos el área del cartón (área del sector circular de radio g y ángulo 120°): Aˊrea=πg2(120°)360°=π(60)23=3600π3=1200π cm2\text{Área} = \frac{\pi g^2 (120°)}{360°} = \frac{\pi (60)^2}{3} = \frac{3600\pi}{3} = 1200\pi \text{ cm}^2

Respuesta: B) 1200π cm²