Formes en 3D

École primaireMathématiquesDécompte interactif des caractéristiques des polyèdres convexes et des surfaces de solides courbes selon des conventions explicitement définies

Cliquez une fois sur chaque surface, arête ou sommet pour le marquer en vert. Cliquez de nouveau pour retirer la marque, ou utilisez les boutons numérotés. Faites pivoter le solide pour trouver les éléments cachés.

3D

Faites glisser l’appareil pour le régler. Faites glisser l’arrière-plan pour le faire pivoter. Faites défiler pour zoomer.

Carnet de mesures

Modifiez la configuration, testez une prédiction et enregistrez le résultat. Jusqu’à 12 instantanés sont conservés.

À propos de cette expérience

Faites pivoter un solide et marquez chaque surface, arête ou sommet au fur et à mesure que vous le trouvez. Séparez les faces planes pour révéler les caractéristiques masquées et comparez les décomptes des polyèdres aux conventions différentes nécessaires pour les solides courbes.

Objectifs pédagogiques

  • Identifiez les faces planes, les surfaces courbes, les arêtes et les sommets.
  • Comptez aussi bien les caractéristiques masquées que celles visibles de face.
  • Appliquez le décompte d’Euler uniquement aux polyèdres convexes de cette collection.

Comment l’utiliser

  1. 1Comptez les faces d’un cube en cliquant une fois sur chacune, puis en le faisant pivoter pour voir l’arrière.
  2. 2Passe aux arêtes et aux sommets, et utilise les boutons numérotés si une caractéristique est difficile à sélectionner.
  3. 3Sépare les faces planes d’une pyramide, puis affiche leur nombre.
  4. 4Compare un cylindre, un cône et une sphère selon les conventions indiquées pour les surfaces courbes.

Le modèle

Cette relation d’Euler s’applique aux polyèdres convexes de l’expérience.

Hypothèses

  • Les polyèdres sont des solides convexes et fermés. Les arêtes de leur modèle proviennent des frontières communes des polygones, et non de la triangulation du maillage rendu.
  • Les faces planes et les surfaces courbes sont comptées séparément. Les cercles d’un cylindre comptent comme des arêtes courbes ; une sphère possède une surface courbe et n’a ni arête ni sommet.
  • Le décompte d’Euler ne s’applique pas aux conventions relatives aux surfaces courbes. La séparation visuelle des faces et les changements de taille ne modifient pas le nombre initial de caractéristiques.

À essayer en classe

  1. Q1Pourquoi faut-il compter un sommet du cube même s’il est caché derrière les faces avant ?
  2. Q2Pourquoi ne faut-il pas compter comme des faces mathématiques d’une sphère les triangles utilisés pour la dessiner ?

Foire aux questions

Un solide courbe possède-t-il des faces polygonales dans cette activité ?

Non. L’activité distingue explicitement les faces planes des surfaces courbes afin que différentes conventions pédagogiques ne soient pas mélangées sans que l’on s’en rende compte.

La même caractéristique peut-elle être comptée deux fois ?

Cliquer sur une caractéristique marquée supprime sa marque. Chaque caractéristique du modèle possède un index unique ; le décompte de la progression ne porte donc que sur des caractéristiques distinctes.