Objem gule: ako vypočítať?

O objem gule je priestor, ktorý toto zaberá geometrické teleso. Cez lúč z loptu — teda zo vzdialenosti medzi stredom a povrchom — je možné vypočítať jeho objem.

Prečítajte si tiež: Objem geometrických telies

Súhrn o objeme gule

  • Guľa je a okrúhle telo získané otáčaním polkruhu okolo osi obsahujúcej priemer.

  • Všetky body na gule sú vo vzdialenosti rovnajúcej sa alebo menšej ako r od stredu gule.

  • Objem gule závisí od veľkosti polomeru.

  • Vzorec pre objem gule je \(V=\frac{4·π·r^3}3\)

Video lekcia o objeme gule

Čo je guľa?

Uvažujme bod O v priestore a úsečku s mierou r. guľa je pevné teleso tvorené všetkými bodmi, ktoré sú od O vo vzdialenosti rovnajúcej sa alebo menšej ako r. O nazývame stred gule a r polomer gule.

Znázornenie gule a jej polomeru.

guľa možno charakterizovať aj ako revolučnú látku. Všimnite si, že otáčanie polkruhu okolo osi obsahujúcej jeho priemer vytvára guľu:

Znázornenie rotácie polkruhu na vytvorenie gule.

Vzorec objemu gule

Na výpočet objemu V gule použijeme vzorec uvedený nižšie, kde r je polomer gule:

\(V=\frac{4·π·r^3}{3}\)

Je dôležité dodržiavať jednotka merania

polomer na určenie mernej jednotky objemu. Napríklad, ak je r uvedené v cm, potom objem musí byť uvedený v cm³.

Ako vypočítať objem gule?

Výpočet objemu gule závisí len od merania polomeru. Pozrime sa na príklad.

Príklad: Pomocou aproximácie π = 3 nájdite objem basketbalovej lopty s priemerom 24 centimetrov.

Keďže priemer je dvojnásobkom polomeru, r = 12 cm. Aplikovaním vzorca pre objem gule máme

\(V=\frac{4·π·12^3}3\)

\(V=\frac{4 · π·1728}3\)

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

sféry

Uvažujme guľu so stredom O a polomerom r. Páči sa ti to, môžeme uvažovať o troch regiónoch tejto sféry:

  • Vnútornú oblasť tvoria body, ktorých vzdialenosť od stredu je menšia ako polomer. Ak P patrí do vnútornej oblasti gule, potom

\(D(P, O)

  • Oblasť povrchu je tvorená bodmi, ktorých vzdialenosť od stredu sa rovná polomeru. Ak P patrí do povrchovej oblasti gule, potom

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

  • Vonkajšia oblasť je tvorená bodmi, ktorých vzdialenosť od stredu je väčšia ako polomer. Ak P patrí do vnútornej oblasti gule, potom

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

V dôsledku toho body vo vonkajšej oblasti gule nepatria do gule.

Vedieť viac: Guľový uzáver — tuhá látka získaná, keď guľu pretína rovina

Iné guľové vzorce

A oblasť gule — teda meranie jeho povrchu — má tiež známy vzorec. Ak r je polomer gule, jej plocha A sa vypočíta podľa

\(A=4·π·r^2\)

V tomto prípade je tiež dôležité zaznamenať mernú jednotku pre polomer, ktorá označuje jednotku merania pre oblasť. Napríklad, ak r je v cm, potom A musí byť v cm².

Vyriešené cvičenia na objem gule

Otázka 1

Aký je polomer gule, ktorá má objem 108 centimetrov kubických? (Použite π = 3).

a) 2 cm

b) 3 cm

c) 4 cm

d) 5 cm

e) 6 cm

Rozhodnutie

Alternatíva B.

Zvážte to r je polomer gule. Keď vieme, že V = 108, môžeme použiť vzorec pre objem gule:

\(V=\frac{4·π·r^3}3\)

\(108=\frac{4·3·r^3}3\)

\(108=4·r^3\)

\(r^3=27\)

\(r = 3\ cm\)

otázka 2

Staroveká guľovitá nádrž má priemer 20 metrov a objem V1. Je žiaduce vybudovať druhú nádrž s objemom V2, s dvojnásobným objemom starej nádrže. Takže, V2 je to rovnaké ako

) \(\frac{3000·π}{8} m^3\)

B) \(\frac{3000·π}{4} m^3\)

w) \(\frac{2000·π}{3} m^3\)

d) \(\frac{4000·π}{3} m^3\)

To je) \(\frac{8000·π}{3} m^3\)

Rozhodnutie

E alternatíva.

Keďže priemer je dvojnásobkom polomeru, stará nádrž má polomer r = 10 metrov. Preto

\(V_1=\frac{4·π·r^3}3\)

\(V_1=\frac{4·π·10^3}3\)

\(V_1=\frac{4000·π}3\ m^3\)

Podľa vyhlásenia, \(V_2=2·V_1\), t.j

\(V_2=\frac{8000·π}3 m^3\)

Autor: Maria Luiza Alves Rizzo
Učiteľ matematiky

Zdroj: Brazílska škola - https://brasilescola.uol.com.br/matematica/volume-da-esfera.htm

Nápoje z hmyzu sú v Tokiu v móde; pochopiť túto zvláštnu módu

Nápoje z hmyzu sú v Tokiu v móde; pochopiť túto zvláštnu módu

Tokio je hlavné mesto Japonska, mesto známe svojimi zvláštnosťami a rozmanitosťou jedál, považova...

read more
Objavte 4 japonské tradície, ktoré vám môžu zmeniť život

Objavte 4 japonské tradície, ktoré vám môžu zmeniť život

Japonsko je úžasné miesto. Kultúra, história a Jazyk pritiahnuť pozornosť tisícov ľudí, ktorí sa ...

read more
PIS 2022: platby začínajú budúci týždeň, no stále sú nejasnosti

PIS 2022: platby začínajú budúci týždeň, no stále sú nejasnosti

očakávaný platba Programu sociálnej integrácie (PIS) na základný rok 2022 sa začína uvoľňovať bud...

read more