Cálculo de volúmenes y superficies laterales de cubos y paralelepípedos rectos
| Los paralelepípedos son prismas que tienen por bases dos paralelogramos iguales, sean cuadrados, rectángulos, rombos o romboides. | | ||||||||||||||||||||||||
| Cuando el paralelepípedo es recto y sus bases son rectángulos iguales recibe el nombre de paralelepípedo recto rectangular u ortoedro. Estas formas pueden observarse en un ladrillo o una caja de zapatos, por ejemplo. Cuando las caras del ortoedro son cuadradas, este recibe el nombre de hexaedro o cubo. Para obtener el volumen del ortoedro, basta con multiplicar las tres dimensiones de un paralelepípedo rectángulo. Si estas dimensiones se representan por a, b y c, la fórmula sería:
Calcular el volumen de una caja que mide 40 cm de largo, 25 cm de ancho y 15 cm de altura.
Para calcular el volumen del cubo, se considera un rectángulo que tenga sus tres dimensiones iguales, es decir, un hexaedro o cubo.
Ejemplo: Calcular el volumen de un depósito cúbico de agua que mide 4.50 m de arista. Recordemos la fórmula: V = a3 y sustituimos por el valor que se nos plantea en el problema.
Volumen de un prisma recto Un prisma recto es un cuerpo que tiene dos bases iguales y paralelas en forma de polígono y sus caras laterales son rectángulos. El cubo se considera como un caso particular de los prismas; la fórmula para calcular su volumen es a3, donde a = arista. El volumen de un prisma se calcula con el producto del área de la base (B) por la altura (h).
Ejemplo: Un prisma rectangular tiene como base un rectángulo. Para determinar cuántas unidades cúbicas caben en este prisma, primero se calcula cuántas unidades cúbicas caben en la base, lo cual se haría de la siguiente forma: 6 x 4 = 24 cubos en la base De altura solamente se consideran 2 niveles, 24 x 2 = 48. Ejemplo: Encontrar el volumen de un prisma recto triangular cuya altura es de 30 cm; el lado del triángulo de la base mide 20 cm y la altura del triángulo 15 cm. Primero se calcula el área de la base, en este caso es triangular, cuya fórmula es la siguiente:
Sustituimos con los valores A = 20 x 15 = 75 cm2 Sustituimos con los valores A = 20 2 Luego de obtener el área de la base, se sustituye dicho valor en la fórmula para obtener el volumen del prisma, que es: h x B Sustituyendo con los valores conocidos: V = 30 cm (75 cm2) = 2 250 cm3 Volumen del cilindro El cilindro se parece a un prisma, sólo que sus bases son dos círculos y sus caras laterales se convierten en una superficie curva. Su volumen se calcula con la misma fórmula que usaste para calcular el volumen de un prisma. = (área de la base) x (altura) El volumen de un cilindro es igual al producto del área del círculo (base) multiplicado por su altura. Ejemplos: Encontrar el volumen de un cilindro cuya altura mide 5 cm y su radio 3 cm. Recordemos la fórmula: V = p r2 h
El volumen del cilindro es igual a 141.30 cm3 Encontrar el volumen de un cilindro cuya altura mide 9 dm y su radio 4 dm. La fórmula es:
Sustituimos con los valores dados en el planteamiento del problema:
Se multiplican los dos primeros valores, es decir, h x pi, y el resultado es: 34.557 dm. Después, elevamos al cuadrado la medida del radio, y obtenemos el siguiente resultado: 16 dm2 Finalmente, multiplicamos ambos resultados:
Y se obtiene el resultado = 552.912 dm3
Volumen de la pirámide La pirámide es un cuerpo geométrico que tiene como base un polígono y sus caras laterales están constituidas por triángulos isósceles. El vértice superior es llamado cúspide de la pirámide. La pirámide tiene un volumen igual a la tercera parte del área de su base por la altura.
O bien
Volumen de la esfera La esfera es un cuerpo geométrico especial, pues su espacio es limitado solamente por una cara circular. Todos los puntos de su superficie se encuentran a la misma distancia del centro y dicha distancia es el radio de la esfera. La esfera se forma a partir de la revolución completa de un semicírculo alrededor de su diámetro. El volumen de este cuerpo geométrico es igual a cuatro tercios del producto de pi por el cubo del radio; esta fórmula se expresa de la siguiente manera: Ejemplo: Calcular el volumen de una esfera cuyo radio mide 1.25 m. Aplicamos la fórmula y sustituimos los valores:
contenido: paralelepipedos volumen de la piramide
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