Gdzie wykorzystujemy bryły w prawdziwym życiu?
Graniastosłupy i ostrosłupy spotykamy znacznie częściej, niż mogłoby się wydawać. Geometria przestrzenna pomaga obliczać ilość materiału, pojemność, powierzchnię i wymiary rzeczywistych obiektów.
Graniastosłupy
Graniastosłup to bryła, która ma dwie przystające i równoległe podstawy. Pozostałe ściany są równoległobokami.
Elementy graniastosłupa
Rodzaje graniastosłupów
- graniastosłup trójkątny,
- graniastosłup czworokątny,
- graniastosłup pięciokątny,
- graniastosłup sześciokątny itd.
Możemy również wyróżnić graniastosłupy proste i pochyłe.
Pole powierzchni graniastosłupa
Pole powierzchni całkowitej graniastosłupa składa się z pól dwóch podstaw oraz pól wszystkich ścian bocznych.
Dla graniastosłupa prostego pole powierzchni bocznej możemy obliczyć jako:
Zatem:
Prostopadłościan ma wymiary:
Pole powierzchni:
Pole powierzchni prostopadłościanu
Podaj trzy wymiary bryły.
Objętość graniastosłupa
Objętość graniastosłupa otrzymujemy, mnożąc pole podstawy przez wysokość.
W przypadku prostopadłościanu:
Pudełko ma wymiary 40 cm × 20 cm × 15 cm.
Objętość prostopadłościanu
Zmień wymiary i zobacz, jak zmienia się objętość.
Odcinki w graniastosłupach
W graniastosłupach możemy obliczać długości różnych odcinków: krawędzi, przekątnych ścian oraz przekątnych bryły.
Przekątna prostopadłościanu
Jeżeli prostopadłościan ma wymiary a, b i h, jego przekątna przestrzenna d spełnia:
Dany jest prostopadłościan:
Obliczamy:
Przekątna bryły ma długość 13.
Przekątna prostopadłościanu
Rodzaje ostrosłupów
Ostrosłup to bryła, która ma jedną podstawę będącą wielokątem oraz ściany boczne będące trójkątami. Wszystkie ściany boczne mają wspólny wierzchołek.
Podział ostrosłupów
Ostrosłup nazywamy zależnie od liczby boków podstawy:
W ostrosłupie prawidłowym podstawa jest wielokątem foremnym, a wierzchołek znajduje się nad środkiem podstawy.
Siatki ostrosłupów
Siatka bryły to figura płaska, którą możemy złożyć w daną bryłę przestrzenną.
Siatka ostrosłupa składa się z:
- jednej podstawy,
- trójkątów tworzących ściany boczne.
- Znajdź podstawę ostrosłupa.
- Sprawdź, czy do każdego boku podstawy dołączony jest jeden trójkąt.
- Sprawdź, czy po złożeniu wszystkie trójkąty spotkają się w jednym wierzchołku.
Pole powierzchni ostrosłupa
Pole powierzchni całkowitej ostrosłupa jest sumą pola podstawy oraz pól wszystkich ścian bocznych.
W ostrosłupie prawidłowym ściany boczne są przystającymi trójkątami.
Jeżeli znamy obwód podstawy i wysokość ściany bocznej (apotemę) l, możemy zastosować:
Bok podstawy ma 6 cm, a wysokość ściany bocznej wynosi 5 cm.
Pole powierzchni ostrosłupa prawidłowego czworokątnego
Podaj bok podstawy oraz wysokość ściany bocznej.
Objętość ostrosłupa
Objętość ostrosłupa jest równa jednej trzeciej iloczynu pola podstawy i wysokości.
Podstawa ostrosłupa jest kwadratem o boku 6 cm, a wysokość ostrosłupa wynosi 10 cm.
Objętość ostrosłupa
Podaj pole podstawy oraz wysokość ostrosłupa.
Odcinki w ostrosłupach
W ostrosłupach możemy spotkać kilka ważnych odcinków:
Wysokość a wysokość ściany bocznej
To dwa różne odcinki. Wysokość ostrosłupa oznaczamy najczęściej przez h, a wysokość ściany bocznej przez l.
Związek między odcinkami
W ostrosłupie prawidłowym czworokątnym możemy utworzyć trójkąt prostokątny złożony z:
- wysokości ostrosłupa h,
- połowy przekątnej podstawy,
- krawędzi bocznej lub wysokości ściany bocznej.
Dzięki temu często możemy wykorzystać twierdzenie Pitagorasa.
Dla ostrosłupa prawidłowego czworokątnego, gdy l oznacza wysokość ściany bocznej.
Oblicz wysokość ściany bocznej
Dla ostrosłupa prawidłowego czworokątnego podaj wysokość h oraz bok podstawy a.
Sprawdź się
Zadanie 1 — objętość
Prostopadłościan ma wymiary 3 cm, 4 cm i 5 cm. Oblicz jego objętość.
Zadanie 2 — pole powierzchni
Sześcian ma krawędź długości 4 cm. Jakie jest jego pole powierzchni?
Zadanie 3 — objętość ostrosłupa
Pole podstawy ostrosłupa wynosi 30 cm², a wysokość 9 cm. Oblicz objętość.
Zadanie 4 — przekątna bryły
Prostopadłościan ma wymiary 3, 4 i 12. Jaka jest jego przekątna?
Zadanie 5 — objętość ostrosłupa
Ostrosłup ma pole podstawy 45 cm² i wysokość 6 cm. Oblicz objętość.