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Cuerpos geométricos y volúmenes

Poliedros y cuerpos redondos, fórmulas de volumen y área de cubo, ortoedro, prisma, cilindro, pirámide, cono y esfera, la relación entre volumen y capacidad (litros) y problemas de depósitos, cajas y latas.

⏱ 70 min ✎ 11 ejercicios corregidos paso a paso

Cuerpos geométricos

Hasta ahora has trabajado con figuras planas (dos dimensiones). Un cuerpo geométrico ocupa espacio: tiene tres dimensiones (largo, ancho y alto). Se clasifican en:

  • Poliedros: todas sus caras son polígonos planos (cubo, prismas, pirámides).
  • Cuerpos redondos: tienen alguna superficie curva (cilindro, cono, esfera).

En un poliedro:

  • Caras: los polígonos que lo limitan.
  • Aristas: donde se encuentran dos caras.
  • Vértices: donde se encuentran varias aristas.

Volumen: cuántos cubitos caben

El volumen es el espacio que ocupa un cuerpo. Se mide en unidades cúbicas: cuántos cubitos de 1×1×11 \times 1 \times 1 caben dentro (cm3\text{cm}^3, m3\text{m}^3…).

Prismas y ortoedros

Un prisma tiene dos bases iguales y paralelas y caras laterales rectangulares. Su volumen es siempre área de la base por altura:

V=Abase⋅hV = A_\text{base} \cdot h

Casos especiales:

acb
Ortoedro (caja): V = a · b · c
Cuerpo Volumen Área total
Cubo (arista aa) V=a3V = a^3 A=6a2A = 6a^2
Ortoedro (aristas aa, bb, cc) V=a⋅b⋅cV = a \cdot b \cdot c A=2(ab+ac+bc)A = 2(ab + ac + bc)
Prisma cualquiera V=Abase⋅hV = A_\text{base} \cdot h A=2Abase+AlateralA = 2A_\text{base} + A_\text{lateral}

Cilindro

rh
Cilindro: V = π r² h

Es un prisma con una base circular:

V=πr2hAlateral=2πrhAtotal=2πrh+2πr2=2πr (h+r)V = \pi r^2 h \qquad A_\text{lateral} = 2\pi r h \qquad A_\text{total} = 2\pi r h + 2\pi r^2 = 2\pi r\,(h + r)

(La superficie lateral desplegada es un rectángulo de base 2πr2\pi r —la longitud de la circunferencia— y altura hh.)

Pirámide y cono

ah
Pirámide: V = (1/3) · A_base · h
hrg
Cono: V = (1/3) π r² h

Tienen un tercio del volumen del prisma o cilindro de la misma base y altura (tres pirámides iguales llenan un prisma):

Vpiraˊmide=13Abase⋅hVcono=13πr2hV_\text{pirámide} = \frac{1}{3} A_\text{base} \cdot h \qquad V_\text{cono} = \frac{1}{3}\pi r^2 h

Del cono: gg es la generatriz (el lado inclinado), y el área total es A=πr (r+g)A = \pi r\,(r + g).

La esfera

r
Esfera: V = (4/3) π r³ · A = 4 π r²

V=43πr3A=4πr2V = \frac{4}{3}\pi r^3 \qquad A = 4\pi r^2

Unidades de volumen y capacidad

Cada unidad de volumen es 10001000 veces la siguiente (se multiplica por 1010 tres veces):

Volumen Capacidad
1 m3=1000 dm31\ \text{m}^3 = 1000\ \text{dm}^3 =1000= 1000 litros
1 dm31\ \text{dm}^3 =1= 1 litro
1 cm31\ \text{cm}^3 =1= 1 mililitro (11000\frac{1}{1000} de litro)

Errores típicos