Запремина шестостране призме

Дефиниције, формуле, решени задаци.

Задаци


Текст задатака објашњених у видео лекцији:

Пр.1)   Израчунати запремину правилне шестостране призме чија

            је основна ивица 3cm, a висина призме 8cm.

Пр.2)   Ако је површина омотача правилне једнакоивичне шестотране

           призме 96cm2c{m^2}, израчунати запремину те призме.

Пр.3)   Израчунати површину правилне шестотране призме чија је

            висина 0,2dm, а запремина 1923cm3192\sqrt 3 c{m^3}.

Пр.4)   Полупречник уписане кружнице у основу правилне шестостране

            призме је 3cm. Израчунати запремину те призме ако је површина

            призме 963cm296\sqrt 3 c{m^2}.

Пр.5)   Израчунати запремину правилне шестостране призме, чија је

            висина 6cm, а дијагонала бочне стране заклапа са равни основе

            угао од 60∘{60^ \circ }.


Пр.1)   

636 png

a=3cmH=8cm‾V=?V=BHB=6⋅a234B=6⋅3234B=3⋅932B=2732cm2V=2732⋅8V=273⋅4V=1083cm3\begin{aligned}&a = 3cm \\ &\underline {H = 8cm} \\ &V = ? \\ & \\ &V = BH \\ &B = 6 \cdot \frac{{{a^2}\sqrt 3 }}{4} \\ &B = 6 \cdot \frac{{{3^2}\sqrt 3 }}{4} \\ &B = 3 \cdot \frac{{9\sqrt 3 }}{2} \\ &B = \frac{{27\sqrt 3 }}{2}c{m^2} \\ & \\ &V = \frac{{27\sqrt 3 }}{2} \cdot 8 \\ &V = 27\sqrt 3 \cdot 4 \\ &V = 108\sqrt 3 c{m^3}\end{aligned}

Пр.2)   

H=aM=96cm2‾V=?V=BHB=6⋅a234M=6aHM=6aaM=6a2a2=966a2=16a=4cmH=4cmB=6⋅4234B=6⋅1634B=6⋅43B=243cm2V=243⋅4V=963cm3\begin{aligned}&H = a \\ &\underline {M = 96c{m^2}} \\ &V = ? \\ & \\ &V = BH \\ &B = 6 \cdot \frac{{{a^2}\sqrt 3 }}{4} \\ &M = 6aH \\ &M = 6aa \\ &M = 6{a^2} \\ &{a^2} = \frac{{96}}{6} \\ &{a^2} = 16 \\ &a = 4cm \\ &H = 4cm \\ & \\ &B = 6 \cdot \frac{{{4^2}\sqrt 3 }}{4} \\ &B = 6 \cdot \frac{{16\sqrt 3 }}{4} \\ &B = 6 \cdot 4\sqrt 3 \\ &B = 24\sqrt 3 c{m^2} \\ & \\ &V = 24\sqrt 3 \cdot 4 \\ &V = 96\sqrt 3 c{m^3}\end{aligned}

Пр.3)   

H=0,2dm=2cmV=1923cm3‾P=?P=2B+MB=6⋅a234M=6aHV=BH1923=B⋅2B=19232B=963cm2963=6⋅a234a234=9636a234=163a23=163⋅4a2=64a=8cmM=6aHM=6⋅8⋅2M=96cm2P=2B+MP=2⋅963+96P=1923+96cm2\begin{aligned}&H = 0,2dm = 2cm \\ &\underline {V = 192\sqrt 3 c{m^3}} \\ &P = ? \\ & \\ &P = 2B + M \\ &B = 6 \cdot \frac{{{a^2}\sqrt 3 }}{4} \\ &M = 6aH \\ &V = BH \\ &192\sqrt 3 = B \cdot 2 \\ &B = \frac{{192\sqrt 3 }}{2} \\ &B = 96\sqrt 3 c{m^2} \\ & \\ &96\sqrt 3 = 6 \cdot \frac{{{a^2}\sqrt 3 }}{4} \\ &\frac{{{a^2}\sqrt 3 }}{4} = \frac{{96\sqrt 3 }}{6} \\ &\frac{{{a^2}\sqrt 3 }}{4} = 16\sqrt 3 \\ &{a^2}\sqrt 3 = 16\sqrt 3 \cdot 4 \\ &{a^2} = 64 \\ &a = 8cm \\ & \\ &M = 6aH \\ &M = 6 \cdot 8 \cdot 2 \\ &M = 96c{m^2} \\ & \\ &P = 2B + M \\ &P = 2 \cdot 96\sqrt 3 + 96 \\ &P = 192\sqrt 3 + 96c{m^2}\end{aligned}

Пр.4)   

ru=3cmP=963cm2‾V=?ru=a323=a32a3=3⋅2a=63=63⋅33=633=23cmB=6⋅a234B=6⋅(23)234B=6⋅4⋅334B=183cm2P=2B+M963=2⋅183+MM=963−363M=603cm2M=6aH603=6⋅23⋅HH=603123H=5cmV=BHV=183⋅5V=903cm3\begin{aligned}&{r_u} = 3cm \\ &\underline {P = 96\sqrt 3 c{m^2}} \\ &V = ? \\ & \\ &{r_u} = \frac{{a\sqrt 3 }}{2} \\ &3 = \frac{{a\sqrt 3 }}{2} \\ &a\sqrt 3 = 3 \cdot 2 \\ &a = \frac{6}{{\sqrt 3 }} = \frac{6}{{\sqrt 3 }} \cdot \frac{{\sqrt 3 }}{{\sqrt 3 }} = \frac{{6\sqrt 3 }}{3} = 2\sqrt 3 cm \\ & \\ &B = 6 \cdot \frac{{{a^2}\sqrt 3 }}{4} \\ &B = 6 \cdot \frac{{{{\left( {2\sqrt 3 } \right)}^2}\sqrt 3 }}{4} \\ &B = 6 \cdot \frac{{4 \cdot 3\sqrt 3 }}{4} \\ &B = 18\sqrt 3 c{m^2} \\ & \\ &P = 2B + M \\ &96\sqrt 3 = 2 \cdot 18\sqrt 3 + M \\ &M = 96\sqrt 3 - 36\sqrt 3 \\ &M = 60\sqrt 3 c{m^2} \\ & \\ &M = 6aH \\ &60\sqrt 3 = 6 \cdot 2\sqrt 3 \cdot H \\ &H = \frac{{60\sqrt 3 }}{{12\sqrt 3 }} \\ &H = 5cm \\ & \\ &V = BH \\ &V = 18\sqrt 3 \cdot 5 \\ &V = 90\sqrt 3 c{m^3}\end{aligned}

Пр.5)   

650 png

α=60∘H=6cm‾V=?H=d326=d32d3=6⋅2d=123=123⋅33=1233=43cmd=2a43=2aa=23cmB=6⋅a234B=6⋅(23)234B=6⋅4⋅334B=183cm2V=BHV=183⋅6V=1083cm3\begin{aligned}&\alpha = {60^ \circ } \\ &\underline {H = 6cm} \\ &V = ? \\ & \\ &H = \frac{{d\sqrt 3 }}{2} \\ &6 = \frac{{d\sqrt 3 }}{2} \\ &d\sqrt 3 = 6 \cdot 2 \\ &d = \frac{{12}}{{\sqrt 3 }} = \frac{{12}}{{\sqrt 3 }} \cdot \frac{{\sqrt 3 }}{{\sqrt 3 }} = \frac{{12\sqrt 3 }}{3} = 4\sqrt 3 cm \\ & \\ &d = 2a \\ &4\sqrt 3 = 2a \\ &a = 2\sqrt 3 cm \\ & \\ &B = 6 \cdot \frac{{{a^2}\sqrt 3 }}{4} \\ &B = 6 \cdot \frac{{{{\left( {2\sqrt 3 } \right)}^2}\sqrt 3 }}{4} \\ &B = 6 \cdot \frac{{4 \cdot 3\sqrt 3 }}{4} \\ &B = 18\sqrt 3 c{m^2} \\ & \\ &V = BH \\ &V = 18\sqrt 3 \cdot 6 \\ &V = 108\sqrt 3 c{m^3}\end{aligned}

Запремина правилне шестостране призме је V=B⋅HV = B \cdot H, а основа је шест једнакостраничних троуглова: B=6⋅a234=3a232B = 6 \cdot \frac{a^2\sqrt{3}}{4} = \frac{3a^2\sqrt{3}}{2}. Тако је V=3a232⋅HV = \frac{3a^2\sqrt{3}}{2} \cdot H.

Ивицу често добијате посредно. Полупречник уписаног круга основе је висина једног троугла, ru=a32r_u = \frac{a\sqrt{3}}{2}; дужа дијагонала основе је 2a2a; код једнакоивичне призме H=aH = a, па је M=6a2M = 6a^2. Ако дијагонала бочне стране са основом гради угао од 60∘60^\circ, онда је H=a3H = a\sqrt{3}. Ако је задата површина, из P=2B+MP = 2B + M прво нађите MM, па HH. Корен оставите до краја, на пример V=1083V = 108\sqrt{3} cm³, а приближну вредност рачунајте тек на крају. Честа грешка је да се у основи изостави чинилац 6, па се добије запремина шест пута мања.

aH
1 m
0,4 m
Основа B
2,6 m²
Запремина V
1,039 m³
Џакова од 50 l
21
Основа је шест једнакостраничних троуглова, па је шест пута већа од једног. Ивица се у формули јавља на квадрат: леја са два пута дужом ивицом прима четири пута више земље.

Шестоугаоне леје, жардињере и бехатон плочице рачунају се као шестостране призме: запремина говори колико земље или бетона иде у њих.

Земља за повишену леју

У дворишту у Чачку прави се повишена леја облика правилне шестостране призме. Основна ивица је 1 m, а висина леје 40 cm. Земља се продаје у џаковима од 50 l. Колико џакова треба да се леја напуни до врха?

Решење

  1. Висину изразимо у метрима: H=40H = 40 cm =0,4= 0{,}4 m.
  2. B=3a232=3⋅12⋅32=1,53≈2,6B = \frac{3a^2\sqrt{3}}{2} = \frac{3 \cdot 1^2 \cdot \sqrt{3}}{2} = 1{,}5\sqrt{3} \approx 2{,}6 m².
  3. V=B⋅H=1,53⋅0,4=0,63≈1,039V = B \cdot H = 1{,}5\sqrt{3} \cdot 0{,}4 = 0{,}6\sqrt{3} \approx 1{,}039 m³.
  4. Пошто је 1 m³ = 1000 l, леја прима око 1039 l, а 1039:50≈20,81039 : 50 \approx 20{,}8, па 20 џакова није довољно.

Одговор: За леју треба око 1,04 m³ земље, односно 21 џак од 50 l.

Задатак за вежбу

Омотач правилне једнакоивичне шестостране призме је 216 cm². Израчунајте запремину призме.

Прикажи решење

M=6a2=216M = 6a^2 = 216, па је a=H=6a = H = 6 cm. B=3⋅3632=543B = \frac{3 \cdot 36\sqrt{3}}{2} = 54\sqrt{3} cm², V=543⋅6=3243≈561,2V = 54\sqrt{3} \cdot 6 = 324\sqrt{3} \approx 561{,}2 cm³.