Objętość graniastosłupa

około 15 minut
W tej lekcji1/17

Cześć! Ile wody mieści akwarium? Ile betonu potrzeba na słup? Ile ziemi zmieści doniczka? To pytania o objętość. Znasz już wzór dla prostopadłościanu — długość razy szerokość razy wysokość. Dziś okaże się, że to szczególny przypadek jednego, znacznie ogólniejszego wzoru, który działa dla wszystkich graniastosłupów naraz.

Bryła ułożona z warstw

Wyobraź sobie, że układasz bryłę z warstw kostek o krawędzi 1 cm. Jedna warstwa ma kształt podstawy, więc mieści dokładnie tyle kostek, ile wynosi pole podstawy. Warstw kładziemy tyle, ile centymetrów ma wysokość.

543
Objętość to pole podstawy razy wysokość objętość 60 cm³

Sprawdźmy wzór na tym, co już znasz

  1. 1

    Nowy wzór musi zgadzać się z tym, co już znasz. Podstawą prostopadłościanu jest prostokąt o bokach aa i bb, więc jej pole to iloczyn tych boków.

    Pp=abP_p = a \cdot b
  2. 2

    Wstawiamy to pole do nowego wzoru, a wysokość prostopadłościanu oznaczamy przez cc.

    V=Pph=(ab)c=abcV = P_p \cdot h = (a \cdot b) \cdot c = abc
  3. 3

    Wyszedł dokładnie ten wzór, który znasz. Nowa formuła go nie zastępuje — ona go uogólnia na wszystkie podstawy.

    V=abcV = abc
Wszystkie kroki za Tobą!

Wszystkie 3 kroków odsłonięte.

Trzy graniastosłupy, jeden wzór

Ten sam rachunek dla trzech różnych brył wygląda tak:

Jednostka sześcienna to najlepsza kontrola

Jednostka jest sześcienna — cm sześcienne, metry sześcienne, litry. To najlepsza kontrola: jeśli w odpowiedzi masz jednostki kwadratowe, wyszło pole, a nie objętość.

Pole czy objętość? Dwa podobne wzory

W poprzedniej lekcji pojawiło się mnożenie obwodu przez wysokość, teraz mnożymy pole przez wysokość. Te dwa wzory łatwo pomylić, a dają zupełnie różne rzeczy.

Jednostki objętości i przeliczniki

101010
Sześcian o krawędzi 10 cm, czyli 1 dm sześcienny, czyli 1 litr objętość 1000 cm³
  1. 1

    Jednostki objętości są sześcienne, a zależności między nimi znasz już z klasy piątej. Zacznijmy od sześcianu o krawędzi 10 cm.

    101010=1000 cm310 \cdot 10 \cdot 10 = 1000 \text{ cm}^3
  2. 2

    Ten sześcian ma krawędź 1 dm, więc jego objętość to jeden decymetr sześcienny — czyli dokładnie jeden litr.

    1 dm3=1000 cm3=1 litr1 \text{ dm}^3 = 1000 \text{ cm}^3 = 1 \text{ litr}
  3. 3

    Metr sześcienny mieści tysiąc takich sześcianów, bo jego krawędź to 10 dm.

    1 m3=1000 dm3=1000 litrow1 \text{ m}^3 = 1000 \text{ dm}^3 = 1000 \text{ litrow}
  4. 4

    Przy zadaniach o akwariach i zbiornikach odpowiedź prawie zawsze podaje się w litrach, więc warto mieć te przeliczniki pod ręką.

    1000 cm3=1 litr1000 \text{ cm}^3 = 1 \text{ litr}
Wszystkie kroki za Tobą!

Wszystkie 4 kroków odsłonięte.

Zadanie odwrotne: wysokość z objętości

Zadanie odwrotne też się zdarza. Jeśli znamy objętość i pole podstawy, wysokość liczymy dzieleniem:

h=VPph = \frac{V}{P_p}

To ten sam wzór, tylko przekształcony — dzielenie odwraca mnożenie przez pole podstawy.

Ile litrów mieści akwarium

604030
Akwarium: dno 60 na 30 cm, wysokość 40 cm
  1. 1

    Zadanie: akwarium ma dno o wymiarach 60 na 30 cm i wysokość 40 cm. Ile litrów wody się w nim zmieści?

    60×30,h=4060 \times 30, \quad h = 40

    Jak myślisz, ile wyjdzie?

  2. 2

    Krok pierwszy: pole podstawy, czyli dna. To prostokąt.

    Pp=6030=1800 cm kw.P_p = 60 \cdot 30 = 1800 \text{ cm kw.}
  3. 3

    Krok drugi: objętość. Mnożymy pole podstawy przez wysokość.

    V=180040=72000 cm szesc.V = 1800 \cdot 40 = 72000 \text{ cm szesc.}
  4. 4

    Krok trzeci: zamiana na litry. Tysiąc centymetrów sześciennych to jeden litr.

    72000:1000=72 litry72000 : 1000 = 72 \text{ litry}
  5. 5

    Akwarium mieści 72 litry. Kontrola sensu: to realistyczna pojemność akwarium domowego, więc wynik jest wiarygodny.

    72 litry72 \text{ litry}
  6. 6

    Sprawdzenie drugim sposobem, wzorem dla prostopadłościanu: mnożymy wszystkie trzy wymiary.

    603040=72000  60 \cdot 30 \cdot 40 = 72000 \; \checkmark
  7. 7

    A teraz uwaga praktyczna: akwarium nigdy nie napełnia się do samej krawędzi. Gdyby zostawić 5 cm zapasu, liczylibyśmy wysokość 35 cm zamiast 40.

    180035=63000 cm szesc.=63 l1800 \cdot 35 = 63000 \text{ cm szesc.} = 63 \text{ l}
Wszystkie kroki za Tobą!

Wszystkie 7 kroków odsłonięte.

Twoja kolej

Graniastosłup ma podstawę o polu 12 cm kw. i wysokość 7 cm. Ile wynosi jego objętość (w cm sześciennych)?

V=127V = 12 \cdot 7

Pułapka! Mnożenie obwodu zamiast pola

Dwa wzory z sąsiednich lekcji wyglądają podobnie i bardzo łatwo je pomylić. Najczęstszy błąd to wzięcie obwodu podstawy tam, gdzie potrzebne jest jej pole.

Ten sam graniastosłup policzony źle i dobrze

6106
Podstawa to kwadrat 6 na 6 cm, wysokość bryły to 10 cm
  1. 1

    Zadanie: graniastosłup ma podstawę w kształcie kwadratu o boku 6 cm i wysokość 10 cm. Ile wynosi jego objętość?

    a=6 cm,h=10 cma = 6 \text{ cm}, \quad h = 10 \text{ cm}
  2. 2

    Tak liczy uczeń, który wziął obwód kwadratu zamiast jego pola. Obwód to 46=244 \cdot 6 = 24 cm.

    2410=240(zle)24 \cdot 10 = 240 \quad \text{(zle)}
  3. 3

    Poprawnie zaczynamy od pola podstawy. Pole kwadratu to bok razy bok.

    Pp=66=36 cm kw.P_p = 6 \cdot 6 = 36 \text{ cm kw.}
  4. 4

    Dopiero to pole mnożymy przez wysokość. Wynik jest półtora raza większy od błędnego.

    V=3610=360 cm szesc.V = 36 \cdot 10 = 360 \text{ cm szesc.}
Wszystkie kroki za Tobą!

Wszystkie 4 kroków odsłonięte.

Pułapka! Niedopasowane jednostki i przelicznik do trzeciej potęgi

Drugi błąd to niedopasowane jednostki w jednym zadaniu. Jeśli podstawa jest podana w centymetrach, a wysokość w metrach, trzeba je najpierw ujednolicić. Inaczej wynik będzie bez sensu.

Pułapka! Podstawa trójkątna bez dzielenia przez dwa

Czwarty błąd zdarza się przy podstawie trójkątnej: zapominanie o dzieleniu przez dwa w polu trójkąta. Pominięcie dwójki podwaja pole podstawy, a razem z nim całą objętość bryły.

Namiot i zadanie odwrotne

  1. 1

    Zadanie pierwsze: namiot ma kształt graniastosłupa trójkątnego. Trójkątna ścianka ma podstawę 2 m i wysokość 1,5 m, a namiot jest długi na 3 m. Ile powietrza jest w środku?

    trojkat: 2×1,5,dlugosc 3\text{trojkat: } 2 \times 1{,}5, \quad \text{dlugosc } 3
  2. 2

    Krok pierwszy: pole podstawy, czyli trójkątnej ścianki. Pamiętamy o dzieleniu przez dwa.

    Pp=21,52=1,5 m kw.P_p = \frac{2 \cdot 1{,}5}{2} = 1{,}5 \text{ m kw.}
  3. 3

    Krok drugi: wysokość bryły to długość namiotu, bo podstawy stoją pionowo.

    h=3 mh = 3 \text{ m}
  4. 4

    Krok trzeci: objętość.

    V=1,53=4,5 m szesc.V = 1{,}5 \cdot 3 = 4{,}5 \text{ m szesc.}
  5. 5

    W namiocie jest 4,5 metra sześciennego powietrza, czyli 4500 litrów. Zadanie drugie, odwrotne: pojemnik o podstawie 20 cm kwadratowych mieści 300 cm sześciennych. Jaka jest jego wysokość?

    V=300,Pp=20V = 300, \quad P_p = 20
  6. 6

    Przekształcamy wzór. Skoro objętość to pole razy wysokość, to wysokość to objętość podzielona przez pole.

    h=VPp=30020h = \frac{V}{P_p} = \frac{300}{20}
  7. 7

    Liczymy.

    h=15 cmh = 15 \text{ cm}
  8. 8

    Sprawdzenie: 2015=30020 \cdot 15 = 300. Zgadza się z danymi zadania.

    300=300  300 = 300 \; \checkmark
Wszystkie kroki za Tobą!

Wszystkie 8 kroków odsłonięte.

Twoja kolej

Sześcian ma krawędź 6 cm. Ile wynosi jego objętość (w cm sześciennych)?

V=63V = 6^3

Ściąga do zapamiętania

Jak obliczyć objętość graniastosłupa i po czym poznać, że wynik to objętość, a nie pole?

V=PpHV = P_p \cdot H — pole podstawy razy wysokość. Działa dla każdego graniastosłupa; prostopadłościan to przypadek szczególny V=abcV = a \cdot b \cdot c.
• Zadanie odwrotne: H=VPpH = \frac{V}{P_p}.
• Jednostka sześcienna (cm3\text{cm}^3, litry) to najlepsza kontrola.
• Nie myl: obwód razy wysokość daje pole boczne (cm2\text{cm}^2), a pole podstawy razy wysokość — objętość (cm3\text{cm}^3).
• Przeliczniki: 1 dm3=1000 cm3=1 l1\ \text{dm}^3 = 1000\ \text{cm}^3 = 1\ \text{l}, 1 m3=1000 l=1000000 cm31\ \text{m}^3 = 1000\ \text{l} = 1\,000\,000\ \text{cm}^3.

Sprawdź się!

Odpowiedziano na 0 z 5 pytań

Skróty klawiszowe quizu: klawisze od 1 do 4 wybierają odpowiedź, Enter sprawdza, a po sprawdzeniu przechodzi do następnego pytania. Każdy przycisk możesz też wybrać Tabem i Spacją.

1

Graniastosłup ma podstawę o polu 15 cm kw. i wysokość 8 cm. Ile wynosi jego objętość?

2

Który wzór daje objętość, a nie pole?

3

Akwarium ma dno 50 na 20 cm i wysokość 30 cm. Ile litrów mieści?

4

Pojemnik o podstawie 25 cm kw. mieści 200 cm sześciennych. Jaka jest jego wysokość?

5

Namiot to graniastosłup trójkątny o podstawie trójkąta o polu 2 m kw. i długości 4 m. Ile powietrza mieści?

Następny temat
Ostrosłupy