Grado 7

Grado 7MensuraciónÁrea de superficie y volumen en medición


Volumen de un prisma y un cilindro


En matemáticas, cuando queremos medir el volumen de una figura sólida, primero necesitamos entender cómo es la figura y su estructura. En matemáticas de séptimo grado, dos tipos importantes de formas tridimensionales que encontramos a menudo son prismas y cilindros. Estas formas son bastante comunes y se pueden encontrar en muchos objetos cotidianos a nuestro alrededor.

¿Qué es el volumen?

El volumen es una medida del espacio ocupado por un objeto. Por lo general, se mide en unidades cúbicas como centímetros cúbicos (cm3), metros cúbicos (m3), etc. Si piensas en una caja llena de cubos, el volumen sería el conteo de todos los pequeños cubos presentes dentro de la caja.

¿Qué son los prismas?

Un prisma es un objeto sólido con dos extremos iguales y lados planos. Lo importante es recordar que la sección transversal no cambia a lo largo de su longitud. Los extremos o bases determinan el nombre del prisma. Por ejemplo, si la base es un triángulo, se llama prisma triangula

Ejemplos de prismas

  • prisma triangular
  • prisma rectangular (también llamado paralelepípedo)
  • prisma hexagonal

Ejemplo visual de un prisma

Considera la siguiente representación visual simplificada de un prisma rectangular:

    
    
        
        
        
        
        
    
    

La parte resaltada representa la parte superior del prisma, que representa una de las bases. Las otras superficies planas conectan los dos extremos. La sección transversal entre los dos extremos permanece igual a lo largo de la forma.

¿Cómo calcular el volumen de un prisma?

El volumen de un prisma se puede encontrar multiplicando el área de la base del prisma por su altura. En términos matemáticos:

    Volumen del prisma = Área de la base × Altura

Ejemplo de cálculo de un prisma triangular

Vamos a encontrar el volumen de un prisma triangular. Supongamos que tenemos un prisma cuya base es un triángulo rectángulo con una longitud de 3 cm y una altura de 4 cm. La altura del prisma es de 10 cm.

Primero, encuentra el área de la base triangular:

    Área de la base = 1/2 × Base del triángulo × Altura del triángulo = 1/2 × 3 cm × 4 cm = 6 cm²

Ahora encuentra el volumen del prisma:

    Volumen = Área de la base × Altura del prisma = 6 cm² × 10 cm = 60 cm³

¿Qué es un cilindro?

Un cilindro es un objeto sólido con dos bases circulares iguales conectadas por una superficie curva. También tiene una sección transversal uniforme a lo largo de su longitud que es similar a un prisma pero con bordes curvados.

Ejemplo visual de un cilindro

    
    
        
        
        
        
    
    

Las partes circulares forman las bases del cilindro. La superficie curva conecta estas dos bases y las envuelve.

¿Cómo calcular el volumen de un cilindro?

El volumen de un cilindro se encuentra multiplicando el área de la base circular del cilindro por la altura del cilindro. La fórmula es:

    Volumen del cilindro = π × Radio² × Altura

Aquí, π (pi) es aproximadamente 3.14159.

Ejemplo de cálculo de un cilindro

Vamos a encontrar el volumen de un cilindro con una base circular de radio 5 cm y altura 12 cm.

Primero, encuentra el área de la base:

    Área de la base = π × Radio² = π × (5 cm)² = π × 25 cm² ≈ 78.54 cm²

Ahora encuentra el volumen del cilindro:

    Volumen = Área de la Base × Altura = 78.54 cm² × 12 cm ≈ 942.48 cm³

Comparación y conclusión

Aunque los prismas y los cilindros difieren en términos de su base y estructuras laterales, el volumen de ambos se puede encontrar multiplicando el área de la base por la altura. Comprender el volumen de estas formas nos ayuda a aplicar estos conceptos a problemas del mundo real, ya sea para averiguar cuánto puede contener un contenedor o calcular la cantidad de material necesaria para la construcción.

Una comprensión sólida de estos conceptos abre el camino para estudios geométricos y matemáticos más complejos a medida que los estudiantes avanzan en su educación. Siempre recuerda, practicar con diferentes ejemplos puede mejorar mucho la comprensión y dominar estos conceptos matemáticos esenciales.

Sigue experimentando con diferentes formas de bases: para prismas y cilindros con diferentes radios y alturas para ver cómo cambia el volumen. Estas exploraciones pueden ser divertidas e informativas, ayudando a profundizar el entendimiento de los espacios tridimensionales.


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