Enunciado:
Considere los siguientes cuerpos geométricos en el espacio: a) un cono de $4\,\text{dm}$ de generatriz y $3\,\text{dm}$ de radio de la base; b) un cilindro de $5\,\text{dm}$ de altura y $2\,\text{dm}$ de radio de la base, y, c) un prisma recto de base rectangular cuyas aristas desiguales miden $2\,\text{dm}$, $3\,\text{dm}$ y $4\,\text{dm}$, respectivamente.
Para cada unos de dichos cuerpos haga lo siguiente:
1. Dibuje una figura esquemática del cuerpo geométrico y anote en ella los datos del enunciado
2. Dibuje una figura esquemática del desarrollo plano del cuerpo geométrico y anote en ella los datos del enunciado
3. Calcule el volumen del cuerpo geométrico
4. Calcule el área total del desarrollo plano del cuerpo geométrico
Solución:
1.
2.
3.
Volumen del cono:
$V_{\text{cono}}=\dfrac{1}{3} \cdot \pi\,r^2 \,a = \dfrac{1}{3}\,3^2 \cdot \sqrt{4^2-3^2} \,\pi=\dfrac{1}{3}\,3^2 \cdot \sqrt{7} \,\pi=3\,\sqrt{7}\,\pi\,\text{dm}^3 \approx 25 \,\text{dm}^3$
Volumen del cilindro:
$V_{\text{cilindro}}=\pi\,r^2 \,a = 2^2 \cdot 5 \,\pi=20\,\pi \,\text{dm}^3 \approx 63 \, \text{dm}^3$
Volumne del prisma de base rectangular:
$V_{\text{prisma}}=2\cdot \cdot 3 \cdot 4 = 24 \, \text{dm}^3$
4.
Área total del desarrollo plano del cono:
$A_{\text{total}}=A_{\text{lateral}}+A_{\text{base}}$
  $=\pi\,r\,g+\pi\,r^2=\pi\cdot 3 \cdot 4 + \pi\cdot 3^2=12\,\pi + 9\,\pi=21\,\pi \approx 66 \, \text{dm}^2$
Área total del desarrollo plano del cilindro:
$A_{\text{total}}=A_{\text{lateral}}+A_{\text{base}}$
  $=2\,\pi\,r\,a+2\,(\pi\,r^2)$
  $=2\cdot \pi\cdot 2 \cdot 5 + 2\,(\pi \cdot 2^2)$
  $=20\,\pi+8\,\pi=28\,\pi\,\text{dm}^2 \approx 88\,\text{dm}^2$
Área total del desarrollo plano del prisma recto de base rectangular:
$A_{\text{total}}=2\,(2\cdot 3 + 2\cdot 4 + 3 \cdot 4)$ ( suma de las áreas de las tres parejas de caras rectangulares )
  $=2\,(6+8+12)=52\,\text{dm}^2$
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martes, 17 de junio de 2014
Considere los siguientes cuerpos geométricos en el espacio: a) un cono de $4\,\text{dm}$ de generatriz y $3\,\text{dm}$ de radio de la base; b) un cilindro de $5\,\text{dm}$ de altura y $2\,\text{dm}$ de radio de la base, y, c) un prisma recto de base rectangular cuyas aristas desiguales miden $2\,\text{dm}$, $3\,\text{dm}$ y $4\,\text{dm}$, respectivamente ...
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área lateral,
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lunes, 28 de abril de 2014
Calcular el volumen y el área lateral de un cono de $41\,\text{dm}$ de generatriz y $9\,\text{dm}$ de radio de la base.
Enunciado:
Calcular el volumen y el área lateral de un cono recto, de $41\,\text{dm}$ de generatriz y $9\,\text{dm}$ de radio de la base.
Resolución:
(a) Volumen del cono
Calculamos el volumen con la fórmula $V=\dfrac{1}{3}\,\pi\,r^2\,h$   (1) ( donde $r$ es el radio de la base y $h$ la altura del cono ), sin embargo no se dos da directamente el valor de la altura sino el de la generatriz; calculamos el valor de la altura mediante el Teorema de Pitágoras, pues se forma un triángulo rectángulo de catetos $r$ y $h$ e hipotenusa $g$ ( generatriz ) al cortar el cono por un plano diametral perpendicular a la base y que pasa por el vértice, por lo que $h=\sqrt{g^2-r^2}$, esto es, $h=\sqrt{41^2-9^2}=\sqrt{1600}=40\,\text{dm}$. Finalmente, sustituyendo en la fórmula (1) obtenemos el volumen pedido: $V=\dfrac{1}{3}\,\pi\cdot 9^2\cdot40=1080\,\pi\,\text{dm}^3 \approx 3393\, \text{dm}^3$
(b) Área lateral del cono
Tal como ha sido justificado en otros ejercicios, el área lateral del desarrollo plano de un cono es $A_{lat}=\pi\,r\,g$, y sustituyendo los datos obtenemos $A_{lat}=\pi\cdot 9 \cdot 41 = 369\,\pi\,\text{dm}^3 \approx 1159 \, \text{dm}^3$
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Calcular el volumen y el área lateral de un cono recto, de $41\,\text{dm}$ de generatriz y $9\,\text{dm}$ de radio de la base.
Resolución:
(a) Volumen del cono
Calculamos el volumen con la fórmula $V=\dfrac{1}{3}\,\pi\,r^2\,h$   (1) ( donde $r$ es el radio de la base y $h$ la altura del cono ), sin embargo no se dos da directamente el valor de la altura sino el de la generatriz; calculamos el valor de la altura mediante el Teorema de Pitágoras, pues se forma un triángulo rectángulo de catetos $r$ y $h$ e hipotenusa $g$ ( generatriz ) al cortar el cono por un plano diametral perpendicular a la base y que pasa por el vértice, por lo que $h=\sqrt{g^2-r^2}$, esto es, $h=\sqrt{41^2-9^2}=\sqrt{1600}=40\,\text{dm}$. Finalmente, sustituyendo en la fórmula (1) obtenemos el volumen pedido: $V=\dfrac{1}{3}\,\pi\cdot 9^2\cdot40=1080\,\pi\,\text{dm}^3 \approx 3393\, \text{dm}^3$
(b) Área lateral del cono
Tal como ha sido justificado en otros ejercicios, el área lateral del desarrollo plano de un cono es $A_{lat}=\pi\,r\,g$, y sustituyendo los datos obtenemos $A_{lat}=\pi\cdot 9 \cdot 41 = 369\,\pi\,\text{dm}^3 \approx 1159 \, \text{dm}^3$
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Etiquetas:
área lateral de un cono,
volumen de un cono
viernes, 14 de marzo de 2014
Calcular el volumen de un cono de $10\,\text{dm}$ de generatriz y $6\,\text{dm}$ de radio de la base.
Enunciado:
Calcular el volumen de un cono de $10\,\text{dm}$ de generatriz y $6\,\text{dm}$ de radio de la base.
Resolución:
El volumen de un cono se calcula de la forma $V=\dfrac{1}{3}\,\pi\,r^2\,h$. Conocemos el valor del radio y el de la altura, pero no el de la altura; ahora bien, mediante la aplicación del Teorema de Pitágoras al triángulo rectángulo que se forma al cortar el cono por un plano diametral: $h^2=g^2-r^2=10^2-6^2=64$, luego $h=\sqrt{64}=8\,\text{dm}$. Así, pues, $V=\dfrac{1}{3}\,\pi\,6^2\cdot 8=96\,\pi\,\text{dm}^3$
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