Geometria solida

Scuola secondaria di secondo gradoMatematicaVolumi, aree delle superfici e sezioni parallele analitici di una piramide a base quadrata, un cono circolare retto e una sfera

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Informazioni su questo esperimento

Misura un solido con un piano di sezione scorrevole. Confronta l'area della sezione trasversale, il volume accumulato al di sotto del piano e il prisma o il cilindro corrispondente che delimita il solido.

Obiettivi di apprendimento

  • Collega le dimensioni alle formule esatte del volume e dell'area della superficie.
  • Metti in relazione l'area della sezione trasversale con il volume accumulato.
  • Confronta i volumi del cono, della piramide e della sfera con quelli dei rispettivi solidi di riferimento.

Come si usa

  1. 1Sposta la sezione dalla base al vertice di una piramide a base quadrata.
  2. 2Confronta l'area a metà altezza con l'area della base.
  3. 3Esamina il volume accumulato al di sotto della metà dell'altezza, che non è metà del volume totale.
  4. 4Passa a una sfera e confrontala con il cilindro corrispondente.

Il modello

I volumi di piramidi e coni sono un terzo dei volumi dei rispettivi prismi o cilindri.
L’altezza di una sfera è il doppio del suo raggio.
L’area della sezione è la derivata del volume accumulato.

Ipotesi

  • Il cono è circolare retto e la piramide è retta con base quadrata. Tutte le lunghezze sono espresse in unità di coordinate arbitrarie.
  • Le sezioni sono orizzontali e parallele alla base. Le sezioni della sfera si misurano verso l’alto a partire dal punto più basso.
  • Il riferimento trasparente è il prisma o cilindro circoscritto non tagliato. In una sezione puntiforme, l’area è zero.

Provalo in classe

  1. Q1Perché dimezzando l’altezza di una sezione del cono, l’area diventa un quarto di quella della base?
  2. Q2Perché una sfera occupa due terzi del volume del cilindro corrispondente?

Domande frequenti

Il profilo dell’area è un’approssimazione numerica?

Le letture dell’area della sezione e del volume accumulato utilizzano formule analitiche. La curva tracciata è una rappresentazione campionata di tali formule.

Cambiare la posizione della telecamera modifica l’area superficiale misurata?

No. Il movimento della telecamera cambia solo la prospettiva; le aree vengono calcolate usando le dimensioni sottostanti.