Gömb térfogata: hogyan kell kiszámítani?

O gömb térfogata az általa elfoglalt hely geometriai szilárd. A sugarán keresztül labda — vagyis a középpont és a felület távolságából — ki lehet számítani a térfogatát.

Olvasd el te is: Geometriai testek térfogata

Összegzés a gömb térfogatáról

  • A gömb a kerek test az átmérőt tartalmazó tengely körüli félkör felforgatásával kapott.

  • A gömb minden pontja r-vel egyenlő vagy kisebb távolságra van a gömb középpontjától.

  • A gömb térfogata a sugár mértékétől függ.

  • A gömb térfogatának képlete a \(V=\frac{4·π·r^3}3\)

Videó lecke a gömb térfogatáról

Mi az a gömb?

Tekintsünk egy O pontot a térben és egy r mértékû szakaszt. a gömb az szilárdtest, amelyet minden olyan pont alkot, amelyek O-tól egyenlő vagy annál kisebb távolságra vannak. O-t a gömb középpontjának, r-t pedig a gömb sugarának nevezzük.

Egy gömb és sugarának ábrázolása.

a gömb a forradalom szilárdjaként is jellemezhető. Vegye figyelembe, hogy egy félkört az átmérőjét tartalmazó tengely körül elforgatva gömb keletkezik:

Félkör gömb alakú forgásának ábrázolása.

Gömb térfogat képlete

Egy gömb V térfogatának kiszámításához az alábbi képletet használjuk, ahol r a gömb sugara:

\(V=\frac{4·π·r^3}{3}\)

Fontos megfigyelni a mértékegység sugár a térfogat mértékegységének meghatározásához. Például, ha r cm-ben van megadva, akkor a térfogatot cm³-ben kell megadni.

Hogyan kell kiszámítani a gömb térfogatát?

A gömb térfogatának kiszámítása csak a sugár mérésétől függ. Nézzünk egy példát.

Példa: π = 3 közelítéssel keresse meg egy 24 centiméter átmérőjű kosárlabda térfogatát.

Mivel az átmérő kétszerese a sugárnak, r = 12 cm. A gömb térfogatának képletét alkalmazva megvan

\(V=\frac{4·π·12^3}3\)

\(V=\frac{4 · π·1728}3\)

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

szféra régiói

Tekintsünk egy gömböt, amelynek középpontja O és sugara r. Mint ez, három régiót vehetünk figyelembe ebből a szférából:

  • A belső régiót azok a pontok alkotják, amelyek távolsága a középponttól kisebb, mint a sugár. Ha P a gömb belső tartományába tartozik, akkor

\(D(P, O)

  • A felületi régiót azok a pontok alkotják, amelyek távolsága a középponttól egyenlő a sugárral. Ha P a gömb felületi tartományába tartozik, akkor

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

  • A külső régiót azok a pontok alkotják, amelyek távolsága a középponttól nagyobb, mint a sugár. Ha P a gömb belső tartományába tartozik, akkor

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

Következésképpen a gömb külső területén lévő pontok nem tartoznak a gömbhöz.

Többet tud: Gömb alakú sapka – szilárd test, amelyet akkor kapunk, amikor a gömböt egy sík metszi

Egyéb gömbképletek

A gömb terület — vagyis felületének mérése — szintén ismert képlete van. Ha r a gömb sugara, akkor az A területét a következőképpen számítjuk ki

\(A=4·π·r^2\)

Ebben az esetben is fontos megjegyezni a sugár mértékegységét, hogy jelezze a terület mértékegységét. Például, ha r értéke cm, akkor A-t cm²-ben kell megadni.

Gyakorlatokat megoldott a gömb térfogatára

1. kérdés

Mekkora a gömb sugara, amelynek térfogata 108 köbcentiméter? (Használja a π = 3-at).

a) 2 cm

b) 3 cm

c) 4 cm

d) 5 cm

e) 6 cm

Felbontás

B alternatíva.

Gondold ezt meg r a gömb sugara. Tudva, hogy V = 108, használhatjuk a gömb térfogatának képletét:

\(V=\frac{4·π·r^3}3\)

\(108=\frac{4·3·r^3}3\)

\(108=4·r^3\)

\(r^3=27\)

\(r = 3\ cm\)

2. kérdés

Egy ősi gömb alakú tározó 20 méter átmérőjű és V térfogatú1. Egy második, V térfogatú tározót kívánnak építeni2, kétszer akkora térfogattal, mint a régi tározó. Szóval, V2 ez ugyanaz, mint

A) \(\frac{3000·π}{8} m^3\)

B) \(\frac{3000·π}{4} m^3\)

w) \(\frac{2000·π}{3} m^3\)

d) \(\frac{4000·π}{3} m^3\)

Ez) \(\frac{8000·π}{3} m^3\)

Felbontás

E alternatíva.

Mivel az átmérő kétszerese a sugárnak, a régi tározó sugara r = 10 méter. Ebből adódóan

\(V_1=\frac{4·π·r^3}3\)

\(V_1=\frac{4·π·10^3}3\)

\(V_1=\frac{4000·π}3\ m^3\)

A nyilatkozat szerint \(V_2=2·V_1\), azaz

\(V_2=\frac{8000·π}3 m^3\)

Írta: Maria Luiza Alves Rizzo
Matematika tanár

Forrás: Brazil iskola - https://brasilescola.uol.com.br/matematica/volume-da-esfera.htm

Végül is a túlzott alvás veszélyt jelent az egészségre?

Az alvás fontos tényező az emberi egészség megőrzésében, ezért elengedhetetlen a szakemberek álta...

read more

Tudja meg, hogy a boldogság mely gyümölcse javítja hangulatát és küzd a depresszió ellen

Mindannyian tudjuk, hogy a gyümölcsök garantálják az egészségünk szempontjából kiváló előnyöket, ...

read more

Portugáliába mész? Nézze meg az ott virágzó szakmákat!

Portugália kétségtelenül az egyik legnépszerűbb úti cél az új életet kezdeni vágyó brazilok számá...

read more