volumen de cuerpos
    Geométricos
“No entre aquí quien no
     sepa geometría”

• Esta frase se podía leer encima de la
  puerta de entrada a la Academia de
  Platón (siglo IV A.C.) donde se
  reunían a discutir problemas de
  filosofía, lógica, política, arte, etc.
CUERPOS SÓLIDOS
• Un cuerpo sólido es todo lo que ocupa
  lugar en el espacio.
• Los cuerpos geométricos pueden ser
  de dos clases: o formados por caras
  planas (poliedros), o teniendo alguna o
  todas sus caras curvas (cuerpos
  redondos).
Ángulos diedros
Dos planos que se cortan, dividen el espacio en
cuatro regiones. Cada una de ellas se llama ángulo
diedro o simplemente diedro. Las caras del diedro
son los semiplanos que lo determinan y la recta
común a las dos caras se llama arista.
• Si son tres planos los que se cortan, se le llama
  triedro, si cuatro, tetraedro, si cinco,
  pentaedro, etc.
• Al punto común se le llama vértice.
ORTOEDRO: 
• -Un      ortoedro o     cuboide es un
  paralelepípedo ortogonal, es decir,
  cuyas caras forman entre sí ángulos
  diedros    rectos.   Los   ortoedros
  son prismas rectangulares rectos, y
  también
  son          llamados paralelepípedos
  rectangulares.
Volumen del ortoedro
• Ortoedro

                              Para calcular el volumen de los ortoedros
                          h   multiplicamos el largo (a) por el ancho (b)
                              por alto (h).
             B           b
         a                        V = a ·b ·h                  V = B ·h

• Cubo
                              El cubo es un ortoedro particular, cuyas caras
                              son cuadrados iguales.

                     a        El volumen de un cubo es igual al cubo de
                              la medida de la arista.

                 a                          V = a ·a ·a = a3
     a
                                                               IMAGEN FINAL
Volumen de los prismas
   El volumen de cualquier prisma se calcula multiplicando el área de
   la base, B, por su altura, h.

                        Si el polígono de la base es regular, su área se
                                                           p·a
                        calcula aplicando la fórmula B =       , siendo p
                                                            2
                        el perímetro de la base y a su apotema.
         V=B·h

Ejercicio. Calcular el volumen del prisma de la figura.
              Perímetro de la base, p = 5 · 6 cm = 30 cm.
              Apotema: Por Pitágoras, 52 = a2 + 32
                a2 = 52 – 32 = 25 – 9 = 16       a = 4 cm.
  m




         a
 5c




                                     p · a 30 · 4
  3 cm        Área de la base: B =        =       cm 2 = 60 cm 2
                                      2      2
              Volumen: V = B · h = 60 · 8 cm3 = 480 cm3            IMAGEN FINAL
Volumen de las pirámides
           El volumen de una pirámide es igual a un
             tercio del área de la base por la altura.




                                            Vprisma       B·h
   B·h                       V pirámide =             =
V=                                            3            3
    3

Si el polígono de la base es regular, su área se calcula aplicando la
              p·a
fórmula B =       , siendo p el perímetro de la base y a su apotema.
               2

                                                                IMGEN FINAL
Volumen de las pirámides: Ejercicio
Calcular el volumen de la pirámide cuyas dimensiones
se indican en la figura.

Perímetro de la base: p = 5 · 12 cm = 60 cm.
Apotema de la base: aplicando Pitágoras,


                     a2 = 102 – 62 = 64        a = 8 cm.
 cm




        a
10




 6 cm




                                                                    cm
                            p · a 60 · 8
Área de la base: B =             =       cm 2 = 240 cm 2                    h




                                                                   20
                             2      2
Altura h: nuevamente aplicamos Pitágoras,
                                                                    10 cm
        h = 20 – 10 = 300
            2    2     2                  h = 300 = 17,32 cm
                           1        1
Volumen:             V=      B · h = · 240 · 17,32 cm 3 = 1385,6 cm 3
                           3        3
                                                                   IMAGEN FINAL
Definición

Se llaman cuerpos de revolución
a los que se obtienen al girar una
figura plana, alrededor de un eje.


Cada uno de los infinitos planos
que contienen al eje divide en
dos partes simétricas a la figura.
Por eso se llaman planos de
simetría.
Cilindro
Es el cuerpo que se obtiene
al girar una vuelta completa
(360º) un rectángulo sobre
uno de sus lados.
                      generatriz



                                            RADIO


                                   altura
                                            GENERATRIZ
                    radio
                                             EJE GIRO
Desarrollo de un cilindro recto
El desarrollo de un cilindro recto es:
  Un rectángulo de lados la altura del cilindro y la
  longitud de la circunferencia de la base.
  Dos círculos de radio el de la base.
Volumen del cilindro
• El volumen, V, de un
  cilindro con una base de
  radio r, y altura o
  generatriz, h, es el área
  de la base (un círculo)
  por la altura, es decir:
El cilindro oblicuo

Si se corta un cilindro
 recto por planos
 paralelos no
 perpendiculares al eje,
 se obtiene un cilindro
 oblicuo
La base de un cilindro
oblicuo no es un
círculo, es una elipse.
Cono

Es el cuerpo de revolución que se obtiene al girar un
  triángulo
rectángulo sobre uno de sus catetos.

                                           EJE GIRO
             ge




                                           GENERATRIZ
               ne
  eje giro




                          altura
                 ra




                                           RADIO
                 triz




                                           BASE
             radio
Volumen del cono
• El volumen V del
  cono de radio r y
  altura h es 1/3 del
  volumen del cilindro
  con las mismas
  dimensiones:
Desarrollo del cono
Está formado por :

Un segmento de circunferencia
Una circunferencia coincidente con
el segmento


( la longitud del segmento circular
ha de ser la misma que la longitud
de la circunferencia)
Tronco de cono
Es el cuerpo geométrico que
  se obtiene al cortar un
  cono por un plano paralelo
  a la base.
También se obtiene un
  tronco de cono al girar un
  trapecio rectángulo
  alrededor del lado
  adyacente a los ángulos
  rectos.
                               ABases = Π·r 2 + Π·r ' 2
Donde...
                               ALateral = Π·(r + r ' )·g
                               ATotal = ALateral + ABases
Desarrollo del tronco de
           cono
• Está formado por:
• Un trapecio
  simétrico
  (isósceles)
• Dos
  circunferencias


Donde...
Esfera

Si hacemos girar un semicírculo alrededor de su diámetro
   se genera una esfera.
La esfera queda definida por el valor de su radio.


                                            GENERATRIZ

                                              CENTRO
diámetro
 eje giro




                                                RADIO
                                             EJE DE GIRO
Propiedades en la
     esfera

La intersección de una
 esfera con un plano, es
un círculo.




El radio de la esfera, el
     radio del círculo
     intersección y la
 distancia del centro de
la esfera al plano forman
un triángulo rectángulo.

 (h2= C2+ c2) rectángulo
El triángulo
 formado cumple el tª de
Superficie y Volumen de la esfera
La superficie de una
  esfera de radio, r, es:



El volumen que
  contiene una esfera
  de radio, r, es:
Volumen del cilindro
Si el número de caras de un prisma crece indefinidamente, se transforma
en un cilindro.
                          El volumen del cilindro, como en el caso
                          del prisma, es igual al área de la base por
                          su altura.
  h                        Como la base de un cilindro es un círculo, su
                           área es B = π · r2; por tanto:
               r
                                         V =π · r 2 · h

 Ejemplo. Calcula el volumen de un cilindro de altura 18 cm y radio de la
 base 5 cm.

      V =π · r 2 · h       V = π · 5 2 · 18 = 3,14 · 25 · 18 = 1413 cm 3
Volumen del cono
Si el número de caras de una pirámide crece indefinidamente, se transforma
en un cono.

                         El volumen del cono, lo mismo que en la pirámide,
                         es igual a un tercio del área de la base por la altura.

                         Como la base de un cono es un círculo, su área es
                         B = π · r2; por tanto:

                                               π · r2 · h
                                            V=
                                                   3


Ejemplo. El volumen de un cono de altura 12 cm y radio de la base 4 cm es:

         π · r2 · h                   3,14 · 4 2 · 12
      V=                           V=                 = 200,96 cm 3
             3                              3
Volumen de cuerpos redondos: Aplicación
Ejercicio. A partir de un tronco de encina se ha
construido el recipiente que muestra la figura.
¿Cuál es la capacidad del recipiente? ¿Cuánto pesa,
si 1 dm3 de madera de encina pesa 1,052 kg?                        R


La capacidad es la correspondiente al volumen del cono invertido, cuyas
dimensiones son: Altura: h = 15 cm. Radio de la base: r = 30 cm.
          π · r2 · h                   3,14 · 30 2 · 15
      V=                          V=                    = 14 130 cm 3
              3                               3
14 130 cm3 = 14,13 dm3 = 14,13 litros.             Capacidad: 14,13 litros
El peso es el correspondiente al volumen de madera de la parte maciza del
tronco: el cilindro menos el hueco del cono.
Altura del cilindro: h´ = 20 cm. Radio de su base: R = 30 + 3 = 33 cm.
Volumen: V´ = πR2h´           V´ = 3,14 · 332 · 20 = 68389,2 cm3 ≈ 68,39 dm3
Volumen de madera = V´ – V = 68,39 dm3 – 14,13 dm3 = 54,26 dm3
Peso: P = 1,052 · volumen = 1,052 · 54,26 = 57,08 kg  Peso: 57,08 kg
Volumen de la esfera
 El volumen de una semiesfera es igual a un tercio del volumen de un cilindro
 cuya altura y diámetro de la base coinciden con el diámetro de la semiesfera:



                                                                          Vesfera = 2 · Vsemiesfera

                                                                                 2          4
                                                                          V = 2 · ·π · r 3 = ·π · r 3
                                                                                 3          3
                1              1         1                   2
Vsemiesfera =     · Vcilindro = · B · h = · (π r 2 ) · (2r) = · π · r 3
                3              3         3                   3

      El volumen de una esfera es igual a cuatro
      tercios del número π por el cubo del radio.                                       r

                               4
                            V = ·π · r 3
                               3
Volumen del tronco de pirámide
El volumen del tronco de pirámide se puede obtener haciendo la diferencia entre
el volumen de la pirámide completa y el volumen de la pirámide deficiente.

                            Pirámide                      Pirámide
                            completa                      deficiente


                                                             Tronco de
                                                             pirámide



        Volumen de la pirámide             Volumen de la pirámide
        completa:                          deficiente:
                     B ·h                              B ·h
                 V1 = 1 1                          V2= 2 2
                       3                                 3
El volumen del tronco de pirámide es: V = V1 – V2
                                  B1 · h 1 B 2 · h 2
                             V=           −
                                    3         3
Volumen del tronco de cono
El volumen del tronco de cono se puede obtener haciendo la diferencia entre
el volumen del cono completo y el volumen del cono deficiente.
                           Cono                            Cono
                           completo               r2       deficiente

                                                               Tronco
                                                               de cono
                 r1



     Volumen del cono completo:         Volumen del cono deficiente:
                                                              2
          B ·h
                           2
                 π · r1 · h 1                 B 2 · h 2 π · r2 · h 2
      V1 = 1 1 =                         V2 =          =
            3         3                          3           3
El volumen del tronco de cono es: V = V1 – V2
                                          2            2
              B ·h  B ·h   π · r1 · h 1 π · r2 · h 2
            V= 1 1 − 2 2 =             −
                3     3         3            3
Resolución de problemas
PROBLEMA
Una serrería tiene que fabricar vigas de base cuadrada a partir de troncos cilíndricos
de madera de 6 m de largo y 70 cm de diámetro. ¿Cuáles son las dimensiones
aproximadas de la mayor viga que se puede serrar de cada tronco?

    Hacer un dibujo e indicar los datos
    Puede ser este:
                                                                       70 cm

                                                                       x
    Plantear la ecuación                                               x
    Para que la viga sea la mayor posible, el diámetro tiene que ser la
    diagonal del cuadrado.
    Se tiene un triángulo rectángulo isósceles de hipotenusa 70 cm.
    Llamando x a los catetos, por Pitágoras: x2 + x2 = 702
    Resolver la ecuación
    x2 + x2 = 702       2x2 = 4900       x2 = 2450          x = 2450 ≈ 49,50
    Interpretar el resultado
    Cada viga es un prisma cuadrangular de 6 m de altura y 49,50 cm de lado.

Volumencuerpos

  • 1.
    volumen de cuerpos Geométricos
  • 2.
    “No entre aquíquien no sepa geometría” • Esta frase se podía leer encima de la puerta de entrada a la Academia de Platón (siglo IV A.C.) donde se reunían a discutir problemas de filosofía, lógica, política, arte, etc.
  • 3.
    CUERPOS SÓLIDOS • Uncuerpo sólido es todo lo que ocupa lugar en el espacio. • Los cuerpos geométricos pueden ser de dos clases: o formados por caras planas (poliedros), o teniendo alguna o todas sus caras curvas (cuerpos redondos).
  • 4.
    Ángulos diedros Dos planosque se cortan, dividen el espacio en cuatro regiones. Cada una de ellas se llama ángulo diedro o simplemente diedro. Las caras del diedro son los semiplanos que lo determinan y la recta común a las dos caras se llama arista.
  • 5.
    • Si sontres planos los que se cortan, se le llama triedro, si cuatro, tetraedro, si cinco, pentaedro, etc. • Al punto común se le llama vértice.
  • 6.
    ORTOEDRO:  • -Un ortoedro o cuboide es un paralelepípedo ortogonal, es decir, cuyas caras forman entre sí ángulos diedros rectos. Los ortoedros son prismas rectangulares rectos, y también son llamados paralelepípedos rectangulares.
  • 7.
    Volumen del ortoedro •Ortoedro Para calcular el volumen de los ortoedros h multiplicamos el largo (a) por el ancho (b) por alto (h). B b a V = a ·b ·h V = B ·h • Cubo El cubo es un ortoedro particular, cuyas caras son cuadrados iguales. a El volumen de un cubo es igual al cubo de la medida de la arista. a V = a ·a ·a = a3 a IMAGEN FINAL
  • 8.
    Volumen de losprismas El volumen de cualquier prisma se calcula multiplicando el área de la base, B, por su altura, h. Si el polígono de la base es regular, su área se p·a calcula aplicando la fórmula B = , siendo p 2 el perímetro de la base y a su apotema. V=B·h Ejercicio. Calcular el volumen del prisma de la figura. Perímetro de la base, p = 5 · 6 cm = 30 cm. Apotema: Por Pitágoras, 52 = a2 + 32 a2 = 52 – 32 = 25 – 9 = 16 a = 4 cm. m a 5c p · a 30 · 4 3 cm Área de la base: B = = cm 2 = 60 cm 2 2 2 Volumen: V = B · h = 60 · 8 cm3 = 480 cm3 IMAGEN FINAL
  • 9.
    Volumen de laspirámides El volumen de una pirámide es igual a un tercio del área de la base por la altura. Vprisma B·h B·h V pirámide = = V= 3 3 3 Si el polígono de la base es regular, su área se calcula aplicando la p·a fórmula B = , siendo p el perímetro de la base y a su apotema. 2 IMGEN FINAL
  • 10.
    Volumen de laspirámides: Ejercicio Calcular el volumen de la pirámide cuyas dimensiones se indican en la figura. Perímetro de la base: p = 5 · 12 cm = 60 cm. Apotema de la base: aplicando Pitágoras, a2 = 102 – 62 = 64 a = 8 cm. cm a 10 6 cm cm p · a 60 · 8 Área de la base: B = = cm 2 = 240 cm 2 h 20 2 2 Altura h: nuevamente aplicamos Pitágoras, 10 cm h = 20 – 10 = 300 2 2 2 h = 300 = 17,32 cm 1 1 Volumen: V= B · h = · 240 · 17,32 cm 3 = 1385,6 cm 3 3 3 IMAGEN FINAL
  • 11.
    Definición Se llaman cuerposde revolución a los que se obtienen al girar una figura plana, alrededor de un eje. Cada uno de los infinitos planos que contienen al eje divide en dos partes simétricas a la figura. Por eso se llaman planos de simetría.
  • 12.
    Cilindro Es el cuerpoque se obtiene al girar una vuelta completa (360º) un rectángulo sobre uno de sus lados. generatriz RADIO altura GENERATRIZ radio EJE GIRO
  • 13.
    Desarrollo de uncilindro recto El desarrollo de un cilindro recto es: Un rectángulo de lados la altura del cilindro y la longitud de la circunferencia de la base. Dos círculos de radio el de la base.
  • 14.
    Volumen del cilindro •El volumen, V, de un cilindro con una base de radio r, y altura o generatriz, h, es el área de la base (un círculo) por la altura, es decir:
  • 15.
    El cilindro oblicuo Sise corta un cilindro recto por planos paralelos no perpendiculares al eje, se obtiene un cilindro oblicuo La base de un cilindro oblicuo no es un círculo, es una elipse.
  • 16.
    Cono Es el cuerpode revolución que se obtiene al girar un triángulo rectángulo sobre uno de sus catetos. EJE GIRO ge GENERATRIZ ne eje giro altura ra RADIO triz BASE radio
  • 17.
    Volumen del cono •El volumen V del cono de radio r y altura h es 1/3 del volumen del cilindro con las mismas dimensiones:
  • 18.
    Desarrollo del cono Estáformado por : Un segmento de circunferencia Una circunferencia coincidente con el segmento ( la longitud del segmento circular ha de ser la misma que la longitud de la circunferencia)
  • 19.
    Tronco de cono Esel cuerpo geométrico que se obtiene al cortar un cono por un plano paralelo a la base. También se obtiene un tronco de cono al girar un trapecio rectángulo alrededor del lado adyacente a los ángulos rectos. ABases = Π·r 2 + Π·r ' 2 Donde... ALateral = Π·(r + r ' )·g ATotal = ALateral + ABases
  • 20.
    Desarrollo del troncode cono • Está formado por: • Un trapecio simétrico (isósceles) • Dos circunferencias Donde...
  • 21.
    Esfera Si hacemos girarun semicírculo alrededor de su diámetro se genera una esfera. La esfera queda definida por el valor de su radio. GENERATRIZ CENTRO diámetro eje giro RADIO EJE DE GIRO
  • 22.
    Propiedades en la esfera La intersección de una esfera con un plano, es un círculo. El radio de la esfera, el radio del círculo intersección y la distancia del centro de la esfera al plano forman un triángulo rectángulo. (h2= C2+ c2) rectángulo El triángulo formado cumple el tª de
  • 23.
    Superficie y Volumende la esfera La superficie de una esfera de radio, r, es: El volumen que contiene una esfera de radio, r, es:
  • 24.
    Volumen del cilindro Siel número de caras de un prisma crece indefinidamente, se transforma en un cilindro. El volumen del cilindro, como en el caso del prisma, es igual al área de la base por su altura. h Como la base de un cilindro es un círculo, su área es B = π · r2; por tanto: r V =π · r 2 · h Ejemplo. Calcula el volumen de un cilindro de altura 18 cm y radio de la base 5 cm. V =π · r 2 · h V = π · 5 2 · 18 = 3,14 · 25 · 18 = 1413 cm 3
  • 25.
    Volumen del cono Siel número de caras de una pirámide crece indefinidamente, se transforma en un cono. El volumen del cono, lo mismo que en la pirámide, es igual a un tercio del área de la base por la altura. Como la base de un cono es un círculo, su área es B = π · r2; por tanto: π · r2 · h V= 3 Ejemplo. El volumen de un cono de altura 12 cm y radio de la base 4 cm es: π · r2 · h 3,14 · 4 2 · 12 V= V= = 200,96 cm 3 3 3
  • 26.
    Volumen de cuerposredondos: Aplicación Ejercicio. A partir de un tronco de encina se ha construido el recipiente que muestra la figura. ¿Cuál es la capacidad del recipiente? ¿Cuánto pesa, si 1 dm3 de madera de encina pesa 1,052 kg? R La capacidad es la correspondiente al volumen del cono invertido, cuyas dimensiones son: Altura: h = 15 cm. Radio de la base: r = 30 cm. π · r2 · h 3,14 · 30 2 · 15 V= V= = 14 130 cm 3 3 3 14 130 cm3 = 14,13 dm3 = 14,13 litros. Capacidad: 14,13 litros El peso es el correspondiente al volumen de madera de la parte maciza del tronco: el cilindro menos el hueco del cono. Altura del cilindro: h´ = 20 cm. Radio de su base: R = 30 + 3 = 33 cm. Volumen: V´ = πR2h´ V´ = 3,14 · 332 · 20 = 68389,2 cm3 ≈ 68,39 dm3 Volumen de madera = V´ – V = 68,39 dm3 – 14,13 dm3 = 54,26 dm3 Peso: P = 1,052 · volumen = 1,052 · 54,26 = 57,08 kg Peso: 57,08 kg
  • 27.
    Volumen de laesfera El volumen de una semiesfera es igual a un tercio del volumen de un cilindro cuya altura y diámetro de la base coinciden con el diámetro de la semiesfera: Vesfera = 2 · Vsemiesfera 2 4 V = 2 · ·π · r 3 = ·π · r 3 3 3 1 1 1 2 Vsemiesfera = · Vcilindro = · B · h = · (π r 2 ) · (2r) = · π · r 3 3 3 3 3 El volumen de una esfera es igual a cuatro tercios del número π por el cubo del radio. r 4 V = ·π · r 3 3
  • 28.
    Volumen del troncode pirámide El volumen del tronco de pirámide se puede obtener haciendo la diferencia entre el volumen de la pirámide completa y el volumen de la pirámide deficiente. Pirámide Pirámide completa deficiente Tronco de pirámide Volumen de la pirámide Volumen de la pirámide completa: deficiente: B ·h B ·h V1 = 1 1 V2= 2 2 3 3 El volumen del tronco de pirámide es: V = V1 – V2 B1 · h 1 B 2 · h 2 V= − 3 3
  • 29.
    Volumen del troncode cono El volumen del tronco de cono se puede obtener haciendo la diferencia entre el volumen del cono completo y el volumen del cono deficiente. Cono Cono completo r2 deficiente Tronco de cono r1 Volumen del cono completo: Volumen del cono deficiente: 2 B ·h 2 π · r1 · h 1 B 2 · h 2 π · r2 · h 2 V1 = 1 1 = V2 = = 3 3 3 3 El volumen del tronco de cono es: V = V1 – V2 2 2 B ·h B ·h π · r1 · h 1 π · r2 · h 2 V= 1 1 − 2 2 = − 3 3 3 3
  • 30.
    Resolución de problemas PROBLEMA Unaserrería tiene que fabricar vigas de base cuadrada a partir de troncos cilíndricos de madera de 6 m de largo y 70 cm de diámetro. ¿Cuáles son las dimensiones aproximadas de la mayor viga que se puede serrar de cada tronco? Hacer un dibujo e indicar los datos Puede ser este: 70 cm x Plantear la ecuación x Para que la viga sea la mayor posible, el diámetro tiene que ser la diagonal del cuadrado. Se tiene un triángulo rectángulo isósceles de hipotenusa 70 cm. Llamando x a los catetos, por Pitágoras: x2 + x2 = 702 Resolver la ecuación x2 + x2 = 702 2x2 = 4900 x2 = 2450 x = 2450 ≈ 49,50 Interpretar el resultado Cada viga es un prisma cuadrangular de 6 m de altura y 49,50 cm de lado.