Copertă

66. Volumul Cubului Și Al Paralelipipedului

Alege rezolvarea exercițiului:

Exercițiul 4

Rezolvare scurtă

\( L = 5 \text{ cuburi} \) \( l = 7 \text{ rânduri} \) \( h = 4 \text{ niveluri} \) Volumul paralelipipedului: \( V = L \cdot l \cdot h \) \( V = 5 \cdot 7 \cdot 4 = 35 \cdot 4 = 140 \text{ cuburi-unitate} \) Volumul cubului: \( V_{cub} = a \cdot a \cdot a \) \( 1 \cdot 1 \cdot 1 = 1 \) \( 2 \cdot 2 \cdot 2 = 8 \) \( 3 \cdot 3 \cdot 3 = 27 \) \( 4 \cdot 4 \cdot 4 = 64 \) \( 5 \cdot 5 \cdot 5 = 125 \) \( 6 \cdot 6 \cdot 6 = 216 \) \( 125 < 140 < 216 \) Numărul maxim de cuburi-unitate = 125

Rezolvare detaliată

Pasul 1: Determinarea numărului total de cuburi-unitate din paralelipiped

Pentru a afla volumul paralelipipedului (numărul total de cuburi-unitate), trebuie să înmulțim dimensiunile acestuia: numărul de niveluri (înălțimea), numărul de rânduri pe un nivel (lățimea) și numărul de cuburi de pe fiecare rând (lungimea). Datele problemei sunt: - Lungime (\( L \)) = 5 cuburi - Lățime (\( l \)) = 7 rânduri - Înălțime (\( h \)) = 4 niveluri Calculăm volumul (\( V \)) folosind formula: \[ V = L \cdot l \cdot h \] \[ V = 5 \cdot 7 \cdot 4 \] Efectuăm înmulțirile: \[ 5 \cdot 7 = 35 \] \[ 35 \cdot 4 = 140 \] Avem în total 140 de cuburi-unitate.

Pasul 2: Identificarea volumului celui mai mare cub posibil

Un cub are toate cele trei dimensiuni egale (\( L = l = h \)). Volumul unui cub se calculează prin înmulțirea aceluiași număr de trei ori: \( V_{cub} = a \cdot a \cdot a \). Trebuie să găsim cel mai mare număr natural \( a \) pentru care rezultatul înmulțirii \( a \cdot a \cdot a \) este mai mic sau egal cu numărul total de cuburi disponibile (140). Vom încerca prin calcul succesiv: - Pentru \( a = 1 \): \( 1 \cdot 1 \cdot 1 = 1 \) (prea mic) - Pentru \( a = 2 \): \( 2 \cdot 2 \cdot 2 = 8 \) (prea mic) - Pentru \( a = 3 \): \( 3 \cdot 3 \cdot 3 = 9 \cdot 3 = 27 \) (încă mic) - Pentru \( a = 4 \): \( 4 \cdot 4 \cdot 4 = 16 \cdot 4 = 64 \) (încă mic) - Pentru \( a = 5 \): \( 5 \cdot 5 \cdot 5 = 25 \cdot 5 = 125 \) (este aproape de 140) - Pentru \( a = 6 \): \( 6 \cdot 6 \cdot 6 = 36 \cdot 6 = 216 \) (este mai mare decât 140) Efectuăm înmulțirea pentru \( a = 5 \) detaliat: \[ \begin{array}{} & & 2 & 5 & \cdot & 5 & \\ \hline & 1 & 2 & 5 \\ \end{array} \] Efectuăm înmulțirea pentru \( a = 6 \) detaliat: \[ \begin{array}{} & & 3 & 6 & \cdot & 6 & \\ \hline & 2 & 1 & 6 \\ \end{array} \]

Pasul 3: Concluzia

Deoarece \( 125 < 140 \) și următorul cub perfect \( 216 > 140 \), numărul maxim de cuburi-unitate care pot forma un cub complet folosind piesele disponibile este 125.

Rezolvare pe scurt:

\( V = 5 \cdot 7 \cdot 4 = 140 \text{ cuburi} \) \( a \cdot a \cdot a \le 140 \) \( 4 \cdot 4 \cdot 4 = 64 \) \( 5 \cdot 5 \cdot 5 = 125 \) \( 6 \cdot 6 \cdot 6 = 216 \) Max = 125

Cele mai importante aspecte ale lecției

Calculul volumului: Volumul reprezintă spațiul din interiorul unui corp și se poate calcula determinând câte cuburi-unitate se potrivesc în acel spațiu.
Cubul: Are toate dimensiunile egale. \( V_{\text{cub}} = \text{latură} \times \text{latură} \times \text{latură} \).
Paralelipipedul: Are dimensiunile lungime (\(L\)), lățime (\(l\)), înălțime (\(h\)). \( V_{\text{paralelipiped}} = L \times l \times h \).
Volumul unui corp geometric reprezintă spațiul ocupat de acesta în interior.
Pentru a calcula volumul unui corp (cub sau paralelipiped), putem număra câte cuburi-unitate ocupă acel spațiu. Un cub-unitate este un cub care are muchia (latura) de \(1 \text{ cm}\).
Cubul este corpul geometric care are toate cele trei dimensiuni egale (lungime, lățime, înălțime).
Un cub reprezentat 3D, împărțit în cuburi-unitate mai mici, pentru a ilustra modul în care acestea umplu spațiul, având lungimea, lățimea și înălțimea egale.
Volumul cubului se obține înmulțind cele trei dimensiuni egale: \[ V_{\text{cub}} = \text{latură} \times \text{latură} \times \text{latură} \]
Dacă un cub are latura de \(2 \text{ cm}\), volumul său este: \[ V = 2 \times 2 \times 2 = 8 \text{ (cuburi cu muchia de 1 cm)} \]
Calculați volumul unui cub care are latura de \(4 \text{ cm}\).
Aplicăm formula volumului pentru cub:
\( V = 4 \times 4 \times 4 \)
\( V = 16 \times 4 = 64 \text{ cuburi-unitate} \)
Paralelipipedul are trei dimensiuni care pot fi diferite: lungimea (\(L\)), lățimea (\(l\)) și înălțimea (\(h\)).
Un paralelipiped dreptunghic reprezentat 3D, format din mai multe rânduri și niveluri de cuburi-unitate, având notate distinct lungimea (\(L\)), lățimea (\(l\)) și înălțimea (\(h\)).
Volumul paralelipipedului se determină calculând produsul celor trei dimensiuni: \[ V_{\text{paralelipiped}} = L \times l \times h \]
Un paralelipiped poate fi privit ca fiind format din mai multe niveluri (straturi) de cuburi-unitate. Volumul se poate calcula și astfel: numărul de cuburi de pe un rând \(\times\) numărul de rânduri pe un nivel \(\times\) numărul de niveluri.
Pentru un paralelipiped cu lungimea de \(5 \text{ cm}\), lățimea de \(2 \text{ cm}\) și înălțimea de \(3 \text{ cm}\): \[ V = 5 \times 2 \times 3 = 10 \times 3 = 30 \text{ (cuburi-unitate)} \]
Aflați volumul unui paralelipiped având \(L = 10 \text{ cm}\), \(l = 3 \text{ cm}\) și \(h = 4 \text{ cm}\).
Înmulțim cele trei dimensiuni:
\( V = 10 \times 3 \times 4 \)
\( V = 30 \times 4 = 120 \text{ cuburi-unitate} \)

Exerciții

Ușoară: Un cub are latura de \(3 \text{ cm}\). De câte cuburi-unitate (cu muchia de \(1 \text{ cm}\)) este nevoie pentru a-l construi integral?
Numărul de cuburi-unitate este dat de volumul cubului mare:
\( V = 3 \times 3 \times 3 = 9 \times 3 = 27 \)
Răspuns: Este nevoie de 27 de cuburi-unitate.
Medie: O cutie de forma unui paralelipiped are lungimea de \(6 \text{ cm}\), lățimea de \(4 \text{ cm}\) și volumul de \(48 \text{ cuburi-unitate}\). Care este înălțimea cutiei?
Știm că \( V = L \times l \times h \). Înlocuim datele cunoscute:
\( 48 = 6 \times 4 \times h \)
\( 48 = 24 \times h \)
\( h = 48 : 24 = 2 \text{ cm} \)
Răspuns: Înălțimea este de \(2 \text{ cm}\).
Dificilă: Un paralelipiped este format din cuburi-unitate cu latura de \(1 \text{ cm}\), dispuse pe \(4\) niveluri. Pe fiecare nivel există câte \(7\) rânduri, iar pe fiecare rând sunt câte \(5\) cuburi. Care este volumul total al paralelipipedului?
Folosim proprietatea conform căreia volumul este produsul dintre numărul de cuburi pe rând, numărul de rânduri și numărul de niveluri:
\( V = \text{cuburi pe rând} \times \text{rânduri} \times \text{niveluri} \)
\( V = 5 \times 7 \times 4 \)
\( V = 35 \times 4 = 140 \)
Răspuns: Volumul este de 140 de cuburi-unitate.

Învinge
tema
cu mii de rezolvări, lecții și teste: