Objętość kuli: jak obliczyć?

O objętość kuli to zajmowana przez to przestrzeń bryła geometryczna. Przez promień piłka — czyli z odległości środka od powierzchni — można obliczyć jego objętość.

Przeczytaj też: Objętość brył geometrycznych

Tematyka tego artykułu

  • 1 - Podsumowanie objętości kuli
  • 2 - Lekcja wideo na temat objętości kuli
  • 3 - Co to jest kula?
  • 4 - Wzór na objętość kuli
  • 5 - Jak obliczyć objętość kuli?
  • 6 - Regiony sfery
  • 7 - Inne formuły kuli
  • 8 - Rozwiązane ćwiczenia na objętość kuli

Podsumowanie objętości kuli

  • Kula jest a okrągłe ciało uzyskany przez obrót półkola wokół osi zawierającej średnicę.

  • Wszystkie punkty na kuli znajdują się w odległości równej lub mniejszej niż r od środka kuli.

  • Objętość kuli zależy od miary promienia.

  • Wzór na objętość kuli to \(V=\frac{4·π·r^3}3\)

Lekcja wideo na temat objętości kuli

Co to jest sfera?

Rozważmy punkt O w przestrzeni i odcinek o mierze r. kula jest bryła utworzona przez wszystkie punkty, które znajdują się w odległości równej lub mniejszej niż r od O. Nazywamy O środkiem kuli, a r promieniem kuli.

Reprezentacja kuli i jej promienia.

kula można również scharakteryzować jako bryłę obrotową. Zauważ, że obracanie półkola wokół osi zawierającej jego średnicę tworzy kulę:

Reprezentacja obrotu półkola w celu utworzenia kuli.

Formuła objętości kuli

Aby obliczyć objętość V kuli, używamy poniższego wzoru, gdzie r jest promieniem kuli:

\(V=\frac{4·π·r^3}{3}\)

Ważne jest, aby przestrzegać jednostka miary promień, aby określić jednostkę miary objętości. Na przykład, jeśli r jest podane w cm, to objętość musi być podana w cm³.

Teraz nie przestawaj... Po reklamie jest więcej ;)

Jak obliczyć objętość kuli?

Obliczenie objętości kuli zależy tylko od pomiaru promienia. Spójrzmy na przykład.

Przykład: Korzystając z przybliżenia π = 3, znajdź objętość piłki do koszykówki o średnicy 24 centymetrów.

Ponieważ średnica jest dwa razy większa od promienia, r = 12 cm. Stosując wzór na objętość kuli mamy

\(V=\frac{4·π·12^3}3\)

\(V=\frac{4 · π·1728}3\)

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

regiony kuli

Rozważmy kulę o środku O i promieniu r. Lubię to, możemy rozważyć trzy regiony tej sfery:

  • Obszar wewnętrzny tworzą punkty, których odległość od środka jest mniejsza niż promień. Jeśli P należy do wewnętrznego obszaru kuli, to

\(D(P, O)

  • Obszar powierzchni tworzą punkty, których odległość od środka jest równa promieniowi. Jeśli P należy do obszaru powierzchni kuli, to

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

  • Obszar zewnętrzny tworzą punkty, których odległość od środka jest większa niż promień. Jeśli P należy do wewnętrznego obszaru kuli, to

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

W konsekwencji punkty na zewnętrznym obszarze kuli nie należą do kuli.

Wiedzieć więcej: Czapka sferyczna — bryła uzyskiwana przez przecięcie kuli przez płaszczyznę

Inne formuły kuli

A obszar kuli — czyli pomiar jego powierzchni — również ma znaną formułę. Jeśli r jest promieniem kuli, jej pole A jest obliczane według wzoru

\(A=4·π·r^2\)

W takim przypadku ważne jest również zanotowanie jednostki miary promienia, aby wskazać jednostkę miary powierzchni. Na przykład, jeśli r jest w cm, to A musi być w cm².

Rozwiązane ćwiczenia na objętość kuli

Pytanie 1

Jaki jest promień kuli o objętości 108 cm sześciennych? (Użyj π = 3).

a) 2 cm

b) 3 cm

c) 4 cm

d) 5 cm

e) 6 cm

Rezolucja

Alternatywa B.

Rozważ to R jest promieniem kuli. Wiedząc, że V = 108, możemy skorzystać ze wzoru na objętość kuli:

\(V=\frac{4·π·r^3}3\)

\(108=\frac{4·3·r^3}3\)

\(108=4·r^3\)

\(r^3=27\)

\(r = 3\ cm\)

pytanie 2

Starożytny kulisty zbiornik ma średnicę 20 metrów i objętość V1. Pożądana jest budowa drugiego zbiornika o objętości V2, o dwukrotnie większej objętości niż stary zbiornik. więc V2 jest taki sam jak

ten) \(\frac{3000·π}{8} m^3\)

B) \(\frac{3000·π}{4}m^3\)

w) \(\frac{2000·π}{3}m^3\)

D) \(\frac{4000·π}{3}m^3\)

To jest) \(\frac{8000·π}{3}m^3\)

Rezolucja

Alternatywa E.

Ponieważ średnica jest dwa razy większa od promienia, stary zbiornik ma promień r = 10 metrów. Dlatego

\(V_1=\frac{4·π·r^3}3\)

\(V_1=\frac{4·π·10^3}3\)

\(V_1=\frac{4000·π}3\ m^3\)

przez oświadczenie, \(V_2=2·V_1\), tj

\(V_2=\frac{8000·π}3 m^3\)

Maria Luiza Alves Rizzo
Nauczyciel matematyki

Czy chciałbyś odwołać się do tego tekstu w pracy szkolnej lub naukowej? Patrzeć:

RIZZO, Maria Luiza Alves. „Objętość kuli”; Szkoła brazylijska. Dostępne w: https://brasilescola.uol.com.br/matematica/volume-da-esfera.htm. Dostęp 18 lipca 2023 r.

Kliknij tutaj, dowiedz się, czym jest czapka sferyczna, jakie są jej główne elementy i naucz się obliczać jej pole i objętość.

Kliknij tutaj i dowiedz się, jakie są okrągłe ciała. Poznaj jego właściwości i formuły. Poznaj różnicę między okrągłym ciałem a wielościanem.

Poznaj główne różnice między figurami płaskimi a przestrzennymi i zrozum, w jaki sposób liczba wymiarów definiuje te elementy geometryczne.

Kliknij, aby lepiej zrozumieć elementy kuli, a także dowiedzieć się, jak wykonywać obliczenia z udziałem tych elementów!

Dowiedz się, czym jest kula i jakie elementy ją tworzą. Naucz się obliczać objętość i całkowitą powierzchnię tej geometrycznej bryły i rozwiązuj ćwiczenia.

Znać główne kształty geometryczne. Zrozum, czym jest wielokąt i czym jest wielościan. Dowiedz się też, czym są fraktale i rozwiąż proponowane ćwiczenia.

Kliknij i dowiedz się, czym są bryły geometryczne i zobacz, jak zbiór tych trójwymiarowych figur geometrycznych można podzielić na wielościany, bryły okrągłe i inne. Zobacz także podklasyfikacje wielościanów i okrągłych brył i poznaj przykłady tych brył geometrycznych. Kliknij i ucz się!

Oblicz objętość brył geometrycznych. Znać wzór na obliczenie objętości każdej z głównych brył geometrycznych. Zobacz zastosowania tych formuł.

Wzdrygać się

Slang zaadaptowany z angielskiego jest używany do określenia kogoś, kto jest postrzegany jako tandetny, haniebny, przestarzały i niemodny.

Neuroróżnorodność

Termin ukuty przez Judy Singer, jest używany do opisania różnorodnych sposobów zachowania ludzkiego umysłu.

PL fałszywych wiadomości

Znany również jako PL2660, jest to ustawa ustanawiająca mechanizmy regulacji sieci społecznościowych w Brazylii.

Clostridium botulinum: gdzie mieszka, skutki działania toksyny

Clostridium botulinum: gdzie mieszka, skutki działania toksyny

Clostridium botulinumto Gram-dodatnia pałeczka, która ma zdolność tworzenia przetrwalników i wyró...

read more
Brązowy pająk: charakterystyka, skutki trucizny

Brązowy pająk: charakterystyka, skutki trucizny

Brązowy pająk to nazwa nadana różnym gatunkom pająk należący do rodzaju Loxosceles. Są to małe pa...

read more
Zakaźne zapalenie tkanki łącznej: przyczyny, zagrożenia i sposoby leczenia

Zakaźne zapalenie tkanki łącznej: przyczyny, zagrożenia i sposoby leczenia

zakaźne zapalenie tkanki łącznej Jest to choroba skóry, która rozciąga się głęboko przez skórę wł...

read more