Equazioni matematiche per volume e area di superficie

I solidi tridimensionali come sfere e coni hanno due equazioni di base per il calcolo delle dimensioni: volume e area superficiale. Il volume si riferisce alla quantità di spazio riempita dal solido e viene misurato in unità tridimensionali come pollici cubi o centimetri cubi. L'area superficiale si riferisce all'area netta delle facce del solido ed è misurata in unità bidimensionali come pollici quadrati o centimetri quadrati.

Un prisma rettangolare è una forma tridimensionale le cui sezioni trasversali sono sempre rettangolari. Un prisma rettangolare ha sei lati, uno dei quali è identificato come base. Esempi di prismi rettangolari includono i blocchi Lego e i cubi di Rubik. Il volume di un prisma rettangolare è dato da due equazioni: V = (area di base) * (altezza) e V = (lunghezza) * (larghezza) * (altezza). L'area della superficie di un prisma rettangolare è la somma dell'area delle sue sei facce: Area della superficie = 2_l_w + 2_w_h + 2_l_h.

Una sfera è l'analogo tridimensionale di un cerchio: l'insieme di tutti i punti nello spazio tridimensionale che sono a una certa distanza da un punto centrale (questa distanza è chiamata raggio). L'equazione per il volume di una sfera è V = (4/3) r^3, dove r è il raggio della sfera. Le superfici sono di una sfera data dall'equazione S.A. = 4πr^2.

Un cilindro è una forma tridimensionale formata da cerchi paralleli congruenti (una lattina di zuppa è un cilindro reale). Il volume di un cilindro si ottiene moltiplicando l'area del cerchio di base per l'altezza del cilindro, che risulta nell'equazione V = πr^2*h, dove r è il raggio e h è l'altezza. La superficie del cilindro si ottiene sommando l'area dei cerchi che formano il coperchio e la base del the cilindro all'area della "etichetta" rettangolare del corpo del cilindro, che ha un'altezza di h e una base di 2πr quando scartato. L'equazione per l'area della superficie è quindi 2πr^2 + 2πrh.

Un cono è un solido tridimensionale formato rastremando i lati di un cilindro per formare un punto nella parte superiore (si pensi a un cono gelato). La riduzione di volume causata da questa rastremazione si traduce in un cono avente esattamente un terzo del volume di un cilindro con le stesse dimensioni, risultando nell'equazione per il volume di un cono: V = (1/3)πr^2h.

L'equazione per la superficie di un cono è più difficile da calcolare. L'area della base del cono è data dalla formula per l'area del cerchio, A = πr^2. Il corpo del cono forma un settore circolare quando viene aperto. L'area di questo settore è data dalla formula A = πrs, dove s è l'altezza inclinata del cono (lunghezza dal punto del cono alla base lungo il lato). L'equazione per l'area superficiale è quindi Area superficiale = πr^2 + πrs.

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