Twój postęp zapisuje się tylko w tej przeglądarce. Zaloguj się, żeby nie stracić go po zmianie urządzenia. Zaloguj się
Stereometria – geometria przestrzenna

Objętość bryłPodstawa

Ile wody mieści zbiornik, ile powietrza jest w balonie i ile betonu potrzeba na fundament? Objętość bryły opisuje przestrzeń zamkniętą wewnątrz niej i zawsze prowadzi do jednostek sześciennych.

Matematyka ·2 min czytania ·6 ćwiczeń


Objętość bryły określa, ile przestrzeni ona zajmuje. Obliczamy ją ze wzoru odpowiedniego dla jej kształtu, a wynik zapisujemy w jednostkach sześciennych.

Pojęcia, od których zaczynamy

Jednostkę objętości można wyobrazić sobie jako mały sześcian. Sześcian o krawędzi jednego centymetra ma objętość \(1\text{ cm}^3\). Pudełko o wymiarach \(3\), \(2\), \(4\) centymetry mieści w jednej warstwie \(3\cdot2=6\) takich kostek, a cztery warstwy dają \(24\) kostki. Stąd mnożenie trzech wymiarów.

Pole podstawy opisuje jedną warstwę, a wysokość mówi, jak daleko bryła rozciąga się prostopadle do podstawy. Nie podstawiaj długości boku w miejsce pola. Rozróżnij też objętość od pola powierzchni: pierwsza dotyczy wnętrza, drugie materiału potrzebnego na zewnętrzną powłokę.

Zasady i wzory

Objętość mierzy przestrzeń zajmowaną przez bryłę. Graniastosłupy i walce mają objętość pole podstawy razy wysokość, a ostrosłupy i stożki — jedną trzecią tej wartości.

  • Wysokość jest prostopadłą odległością między podstawami lub od wierzchołka do podstawy.
  • Jednostka objętości jest sześcienna.
  • Przed użyciem wzoru oblicz pole podstawy.
\[V_{\text{graniastosłupa}}=P_pH,\qquad V_{\text{ostrosłupa}}=\frac13P_pH\]

Analogiczne pary tworzą walec i stożek.

Jak czytać rysunek?

To samo pole podstawy i wysokośćGraniastosłup i ostrosłup o równych polach podstaw oraz wysokościach. Objętości pozostają w stosunku trzy do jednego.To samo pole podstawy i wysokośćHHPₚPₚV = PₚHV = ⅓PₚH

Na rysunku bryły mają jednakowe pola podstaw i jednakowe wysokości. W graniastosłupie wszystkie równoległe warstwy mają to samo pole. Ostrosłup zwęża się do wierzchołka i ma jedną trzecią objętości takiego graniastosłupa. Sam rysunek ilustruje zależność; współczynnik \(\frac13\) nie jest wynikiem dodania trzech ścian.

Przykład krok po kroku

Bryły mają tę samą podstawę o polu 15 i wysokość 8. Porównaj objętość graniastosłupa i ostrosłupa.

  1. Oblicz objętość graniastosłupa.\(V_g=15\cdot8=120\)
  2. Oblicz objętość ostrosłupa.\(V_o=\frac13\cdot15\cdot8=40\)
  3. Porównaj.\(V_g=3V_o\)

Typowy błąd

Czynnik \(\frac{1}{3}\) zależy od kształtu bryły, nie od rodzaju podstawy.

Każdą objętość liczę jako \(\frac{P_pH}{3}\).Graniastosłup i walec nie mają czynnika \(\frac{1}{3}\).
Najpierw rozpoznaj, czy bryła zwęża się do jednego wierzchołka.

Dodatkowy przykład i kontrola

Dla walca \(V=\pi r^2H\), dla stożka \(V=\frac13\pi r^2H\), a dla kuli \(V=\frac43\pi r^3\). Najpierw rozpoznaj bryłę i oznacz promień oraz prostopadłą wysokość. Tworząca stożka nie jest wysokością.

Jednostki przeliczamy w trzech wymiarach: \(1\text{ dm}^3=1000\text{ cm}^3=1\text{ l}\), a \(1\text{ m}^3=1000\text{ l}\). Dla walca o objętości \(200\pi\) i promieniu \(5\) mamy \(H=\frac{V}{\pi r^2}=\frac{200\pi}{25\pi}=8\). Przy bryle z otworem odejmujemy objętość usuniętej części. Można dodawać objętości części, których wnętrza się nie nakładają.

Najczęstsze pytania

Czym objętość różni się od pola powierzchni?
Objętość mierzy przestrzeń zajętą przez bryłę i ma jednostkę sześcienną. Pole powierzchni mierzy zewnętrzną powłokę i ma jednostkę kwadratową.
Kiedy we wzorze na objętość dzielimy przez trzy?
Dla ostrosłupa i stożka: \(V=\frac13P_pH\). Graniastosłup i walec mają \(V=P_pH\).

Poćwicz

ABCD

Pudełko ma wymiary \(3\text{ cm}\), \(2\text{ cm}\), \(4\text{ cm}\). Ile wynosi jego objętość?

ABCD

Graniastosłup i ostrosłup mają takie same podstawy i wysokości. Objętość graniastosłupa wynosi \(210\). Jaka jest objętość ostrosłupa?

ABCD

Uzupełnij zdanie: „Graniastosłup ma pole podstawy 12 i wysokość 7. Objętość wynosi …”.

ABCD

Uzupełnij zdanie: „Kula o promieniu 3 ma objętość …”.

ABCD

Które zdanie poprawnie naprawia błąd: „Po podwojeniu wszystkich długości objętość bryły podwaja się.”?

ABCD

Walec ma objętość \(200\pi\) i promień \(5\). Jaka jest jego wysokość?

Sprawdź, ile już umiesz

Przećwicz to zagadnienie na fiszkach albo przejdź do zestawu zadań z całego działu.

Ebook PDF 395 zadań maturalnych z matematyki podstawowej z rozwiązaniami krok po kroku w jednym pliku. Zobacz ebook (19,99 zł)