Objętość graniastosłupa
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.
Sprawdźmy wzór na tym, co już znasz
- 1
Nowy wzór musi zgadzać się z tym, co już znasz. Podstawą prostopadłościanu jest prostokąt o bokach i , więc jej pole to iloczyn tych boków.
- 2
Wstawiamy to pole do nowego wzoru, a wysokość prostopadłościanu oznaczamy przez .
- 3
Wyszedł dokładnie ten wzór, który znasz. Nowa formuła go nie zastępuje — ona go uogólnia na wszystkie podstawy.
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
- 1
Jednostki objętości są sześcienne, a zależności między nimi znasz już z klasy piątej. Zacznijmy od sześcianu o krawędzi 10 cm.
- 2
Ten sześcian ma krawędź 1 dm, więc jego objętość to jeden decymetr sześcienny — czyli dokładnie jeden litr.
- 3
Metr sześcienny mieści tysiąc takich sześcianów, bo jego krawędź to 10 dm.
- 4
Przy zadaniach o akwariach i zbiornikach odpowiedź prawie zawsze podaje się w litrach, więc warto mieć te przeliczniki pod ręką.
Wszystkie 4 kroków odsłonięte.
Zadanie odwrotne: wysokość z objętości
Zadanie odwrotne też się zdarza. Jeśli znamy objętość i pole podstawy, wysokość liczymy dzieleniem:
To ten sam wzór, tylko przekształcony — dzielenie odwraca mnożenie przez pole podstawy.
Ile litrów mieści akwarium
- 1
Zadanie: akwarium ma dno o wymiarach 60 na 30 cm i wysokość 40 cm. Ile litrów wody się w nim zmieści?
Jak myślisz, ile wyjdzie?
- 2
Krok pierwszy: pole podstawy, czyli dna. To prostokąt.
- 3
Krok drugi: objętość. Mnożymy pole podstawy przez wysokość.
- 4
Krok trzeci: zamiana na litry. Tysiąc centymetrów sześciennych to jeden litr.
- 5
Akwarium mieści 72 litry. Kontrola sensu: to realistyczna pojemność akwarium domowego, więc wynik jest wiarygodny.
- 6
Sprawdzenie drugim sposobem, wzorem dla prostopadłościanu: mnożymy wszystkie trzy wymiary.
- 7
A teraz uwaga praktyczna: akwarium nigdy nie napełnia się do samej krawędzi. Gdyby zostawić 5 cm zapasu, liczylibyśmy wysokość 35 cm zamiast 40.
Wszystkie 7 kroków odsłonięte.
Graniastosłup ma podstawę o polu 12 cm kw. i wysokość 7 cm. Ile wynosi jego objętość (w cm sześciennych)?
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
- 1
Zadanie: graniastosłup ma podstawę w kształcie kwadratu o boku 6 cm i wysokość 10 cm. Ile wynosi jego objętość?
- 2
Tak liczy uczeń, który wziął obwód kwadratu zamiast jego pola. Obwód to cm.
- 3
Poprawnie zaczynamy od pola podstawy. Pole kwadratu to bok razy bok.
- 4
Dopiero to pole mnożymy przez wysokość. Wynik jest półtora raza większy od błędnego.
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
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?
- 2
Krok pierwszy: pole podstawy, czyli trójkątnej ścianki. Pamiętamy o dzieleniu przez dwa.
- 3
Krok drugi: wysokość bryły to długość namiotu, bo podstawy stoją pionowo.
- 4
Krok trzeci: objętość.
- 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?
- 6
Przekształcamy wzór. Skoro objętość to pole razy wysokość, to wysokość to objętość podzielona przez pole.
- 7
Liczymy.
- 8
Sprawdzenie: . Zgadza się z danymi zadania.
Wszystkie 8 kroków odsłonięte.
Sześcian ma krawędź 6 cm. Ile wynosi jego objętość (w cm sześciennych)?
Ściąga do zapamiętania
Jak obliczyć objętość graniastosłupa i po czym poznać, że wynik to objętość, a nie pole?
— pole podstawy razy wysokość. Działa dla każdego graniastosłupa; prostopadłościan to przypadek szczególny .
• Zadanie odwrotne: .
• Jednostka sześcienna (, litry) to najlepsza kontrola.
• Nie myl: obwód razy wysokość daje pole boczne (), a pole podstawy razy wysokość — objętość ().
• Przeliczniki: , .
Sprawdź się!
Odpowiedziano na 0 z 5 pytańSkróty 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.
Graniastosłup ma podstawę o polu 15 cm kw. i wysokość 8 cm. Ile wynosi jego objętość?
Który wzór daje objętość, a nie pole?
Akwarium ma dno 50 na 20 cm i wysokość 30 cm. Ile litrów mieści?
Pojemnik o podstawie 25 cm kw. mieści 200 cm sześciennych. Jaka jest jego wysokość?
Namiot to graniastosłup trójkątny o podstawie trójkąta o polu 2 m kw. i długości 4 m. Ile powietrza mieści?