Обем на сфера: как да се изчисли?

О обем на сферата е пространството, заето от това геометрично тяло. Чрез лъча на топка — тоест от разстоянието между центъра и повърхността — е възможно да се изчисли неговият обем.

Прочетете също: Обем на геометрични тела

Обобщение за обема на сферата

  • Сферата е а кръгло тяло получен чрез завъртане на полукръг около ос, съдържаща диаметъра.

  • Всички точки на една сфера са на разстояние равно или по-малко от r от центъра на сферата.

  • Обемът на сферата зависи от мярката на радиуса.

  • Формулата за обема на сферата е \(V=\frac{4·π·r^3}3\)

Видео урок за обема на сферата

Какво е сфера?

Да разгледаме точка O в пространството и отсечка с мярка r. сферата е твърдо тяло, образувано от всички точки, които са на разстояние равно или по-малко от r от O. Наричаме O център на сферата, а r радиус на сферата.

Представяне на сфера и нейния радиус.

сферата може също да се характеризира като твърдо тяло на революцията. Обърнете внимание, че въртенето на полукръг около ос, съдържаща неговия диаметър, образува сфера:

Представяне на въртенето на полукръг, за да се образува сфера.

Формула за обем на сфера

За да изчислим обема V на сфера, използваме формулата по-долу, където r е радиусът на сферата:

\(V=\frac{4·π·r^3}{3}\)

Важно е да се спазват мерна единица радиус за определяне на мерната единица за обем. Например, ако r е дадено в cm, тогава обемът трябва да бъде даден в cm³.

Как да изчислим обема на сферата?

Изчисляването на обема на сферата зависи само от измерването на радиуса. Нека разгледаме един пример.

Пример: Използвайки приближението π = 3, намерете обема на баскетболна топка с диаметър 24 сантиметра.

Тъй като диаметърът е два пъти радиуса, r = 12 cm. Прилагайки формулата за обема на сферата, имаме

\(V=\frac{4·π·12^3}3\)

\(V=\frac{4 · π·1728}3\)

\(V=6 912\ cm^3\)

сферични региони

Да разгледаме сфера с център O и радиус r. Като този, можем да разгледаме три региона от тази сфера:

  • Вътрешната област се формира от точки, чието разстояние от центъра е по-малко от радиуса. Ако P принадлежи към вътрешната област на сферата, тогава

\(D(P, O)

  • Областта на повърхността се формира от точки, чието разстояние от центъра е равно на радиуса. Ако P принадлежи към повърхностната област на сферата, тогава

\(D(P, O)=r\)

  • Външната област се формира от точки, чието разстояние от центъра е по-голямо от радиуса. Ако P принадлежи към вътрешната област на сферата, тогава

\(D(P, O)>r\)

Следователно точките от външната област на сферата не принадлежат на сферата.

Знам повече: Сферична шапка — твърдо тяло, получено, когато сфера е пресечена от равнина

Други сферични формули

А област на сферата — т.е. измерването на неговата повърхност — също има известна формула. Ако r е радиусът на сферата, нейната площ A се изчислява по

\(A=4·π·r^2\)

В този случай също е важно да се отбележи мерната единица за радиуса, за да се посочи мерната единица за площта. Например, ако r е в cm, тогава A трябва да бъде в cm².

Решени упражнения върху обема на кълбото

Въпрос 1

Какъв е радиусът на сфера с обем 108 кубични сантиметра? (Използвайте π = 3).

а) 2 см

б) 3 см

в) 4 см

г) 5 см

д) 6 см

Резолюция

Алтернатива Б.

Помислете за това r е радиусът на сферата. Знаейки, че V = 108, можем да използваме формулата за обема на сферата:

\(V=\frac{4·π·r^3}3\)

\(108=\frac{4·3·r^3}3\)

\(108=4·r^3\)

\(r^3=27\)

\(r = 3\ cm\)

въпрос 2

Древен сферичен резервоар е с диаметър 20 метра и обем V1. Желателно е изграждането на втори резервоар, обем V2, с двойно по-голям обем от стария резервоар. И така, В2 същото е като

The) \(\frac{3000·π}{8} m^3\)

б) \(\frac{3000·π}{4} m^3\)

w) \(\frac{2000·π}{3} m^3\)

д) \(\frac{4000·π}{3} m^3\)

То е) \(\frac{8000·π}{3} m^3\)

Резолюция

Е алтернатива.

Тъй като диаметърът е два пъти радиуса, старият резервоар е с радиус r = 10 метра. Следователно

\(V_1=\frac{4·π·r^3}3\)

\(V_1=\frac{4·π·10^3}3\)

\(V_1=\frac{4000·π}3\ m^3\)

С изявлението, \(V_2=2·V_1\), т.е

\(V_2=\frac{8000·π}3 m^3\)

От Мария Луиза Алвес Рицо
Учител по математика

източник: Бразилско училище - https://brasilescola.uol.com.br/matematica/volume-da-esfera.htm

7 любовни табута, които наистина могат да бъдат от полза за връзката ви

Обществото налага правила върху нашите дейности, особено по отношение на взаимоотношенията любящ....

read more

Google изглежда подготвя голям ъпдейт за мобилни телефони!

Прехвърлянето на файлове между мобилни телефони изглежда като нещо банално, лесно за изпълнение с...

read more

Кокосова вода: това са 5-те ползи за здравето от тази напитка

С поразителен вкус, кокосовата вода е любима и важен съюзник на нашето здраве. В крайна сметка на...

read more