StartKlasyKlasa 5 SP › Pole powierzchni graniastosłupa

Pole powierzchni graniastosłupa

Klasa 5 SP — teoria, wzory, quizy i zadania do tego tematu.

📘Teoria 1

Graniastosłupy proste — od siatki do objętości

Czym jest graniastosłup prosty

To bryła o dwóch jednakowych, równoległych podstawach połączonych ścianami bocznymi, które są prostokątami. Nazwa bierze się od kształtu podstawy: graniastosłup trójkątny, czworokątny, sześciokątny.

Ile ma elementów

Dla podstawy o $n$ bokach:

  • ścian: $n+2$ (dwie podstawy i $n$ ścian bocznych)
  • wierzchołków: $2n$
  • krawędzi: $3n$ ($n$ w dole, $n$ w górze, $n$ pionowych)

Przykład dla sześciokąta: $8$ ścian, $12$ wierzchołków, $18$ krawędzi.

Siatka

Siatka to bryła rozłożona na płasko: dwie podstawy plus pas $n$ prostokątów. Wysokość każdego prostokąta jest równa wysokości graniastosłupa.

Pole powierzchni

$$P_c=2P_p+P_b,\qquad P_b=O_p\cdot H$$

Pole boczne liczymy jako obwód podstawy razy wysokość, bo rozwinięte ściany boczne tworzą jeden duży prostokąt.

Objętość

$$V=P_p\cdot H$$

Dla prostopadłościanu upraszcza się to do $V=a\cdot b\cdot c$, a dla sześcianu do $V=a^3$.

Sześcian i prostopadłościan

$$P_{\text{sześcianu}}=6a^2,\qquad V_{\text{sześcianu}}=a^3$$

$$P_{\text{prostopadłościanu}}=2(ab+ac+bc)$$

Sześcian ma $12$ krawędzi — to przydaje się w zadaniach o szkielecie z drutu: potrzeba $12a$.

Jednostki objętości

  • $1$ cm$^3=1000$ mm$^3$
  • $1$ dm$^3=1000$ cm$^3=1$ litr
  • $1$ m$^3=1000$ dm$^3=1000$ litrów

Przelicznik jednostek objętości to sześcian przelicznika długości.

Zadania odwrotne

Z $V=P_p H$ wyznaczamy brakującą wielkość dzieleniem: $H=V:P_p$ albo $P_p=V:H$.

Na co uważać

Pole zapisujemy w cm$^2$, objętość w cm$^3$ — pomylona jednostka to najczęstszy powód utraty punktu. Przy pytaniu „ile kostek się zmieści” bezpieczniej liczyć kostki wzdłuż każdej krawędzi niż dzielić objętości: jeśli wymiary nie dzielą się bez reszty, sam iloraz objętości daje wynik zawyżony.

Wzory 1

Graniastosłup — pole powierzchni i objętość
$$V = P_p \cdot H, \qquad P_c = 2P_p + P_b, \qquad P_b = O_p \cdot H$$

Co robi: opisuje wszystkie trzy wielkości graniastosłupa prostego — objętość, pole boczne i pole całkowite.

Elementy: $P_p$ to pole podstawy, $O_p$ — obwód podstawy, $H$ — wysokość bryły.

Skąd wzór na pole boczne: rozwinięte ściany boczne tworzą jeden prostokąt o wymiarach „obwód podstawy” na „wysokość”. Dlatego nie trzeba liczyć ścian pojedynczo.

Szczególne przypadki: prostopadłościan $V = abc$ oraz $P_c = 2(ab+ac+bc)$; sześcian $V = a^3$ oraz $P_c = 6a^2$.

Przykład: podstawa trójkąta prostokątnego o przyprostokątnych $6$ i $8$ (pole $24$), wysokość $10$. Wtedy $V = 240$, a obwód podstawy $6+8+10=24$, więc $P_b = 240$.

Pułapka: mylenie jednostek — objętość w cm$^3$, pole w cm$^2$. Druga pułapka to liczenie sześcianu: $5^3 = 125$ to objętość, a $6\cdot5^2 = 150$ to pole.

🧩Quizy 1

Zadania 20

Zadanie nr 1

Ile ścian ma graniastosłup prosty o podstawie trójkąta?

A $3$
B $5$
C $6$
D $4$
Zadanie nr 2

Ile wierzchołków i ile krawędzi ma graniastosłup prosty o podstawie sześciokąta?

Zadanie nr 3

Oblicz objętość sześcianu o krawędzi $4$ cm.

Zadanie nr 4

Pole powierzchni sześcianu o krawędzi $5$ cm wynosi:

A $25$ cm$^2$
B $125$ cm$^2$
C $30$ cm$^2$
D $150$ cm$^2$
Zadanie nr 5

Oblicz objętość prostopadłościanu o wymiarach $6$ cm, $3$ cm i $2$ cm.

Zadanie nr 6

Z ilu prostokątów składa się siatka graniastosłupa prostego o podstawie kwadratu (nie licząc podstaw)?

A $4$
B $2$
C $6$
D $8$
Zadanie nr 7

Graniastosłup ma podstawę o polu $12$ cm$^2$ i wysokość $7$ cm. Oblicz jego objętość.

Zadanie nr 8

Oblicz pole powierzchni prostopadłościanu o wymiarach $8$ cm, $5$ cm i $3$ cm.

Zadanie nr 9

Objętość sześcianu wynosi $27$ cm$^3$. Ile ma jego krawędź?

A $9$ cm
B $27$ cm
C $3$ cm
D $13{,}5$ cm
Zadanie nr 10

Graniastosłup prosty ma podstawę trójkąta prostokątnego o przyprostokątnych $3$ cm i $4$ cm oraz wysokość $10$ cm. Oblicz objętość.

Zadanie nr 11

Ile litrów mieści pojemnik w kształcie prostopadłościanu o wymiarach $20$ cm, $10$ cm i $5$ cm?

A $10$ l
B $1$ l
C $100$ l
D $0{,}1$ l
Zadanie nr 12

Prostopadłościan o podstawie kwadratu $4$ cm $\times$ $4$ cm ma objętość $80$ cm$^3$. Oblicz jego wysokość.

Zadanie nr 13

Ile centymetrów drutu potrzeba na model sześcianu o krawędzi $6$ cm (sam szkielet, bez ścian)?

Zadanie nr 14

Który zestaw wymiarów daje prostopadłościan o objętości $48$ cm$^3$?

A $4\times4\times4$
B $6\times4\times3$
C $8\times3\times3$
D $8\times3\times2$
Zadanie nr 15

Graniastosłup prosty ma podstawę prostokąta $5$ cm $\times$ $2$ cm i wysokość $9$ cm. Oblicz pole powierzchni bocznej.

Zadanie nr 16

Ile decymetrów sześciennych to $5000$ cm$^3$?

A $5$ dm$^3$
B $50$ dm$^3$
C $500$ dm$^3$
D $0{,}5$ dm$^3$
Zadanie nr 17

Akwarium ma kształt prostopadłościanu o wymiarach $60$ cm, $30$ cm i $40$ cm. Ile litrów wody zmieści się, jeśli napełnimy je do $\frac34$ wysokości?

Zadanie nr 18

Ile kostek sześciennych o krawędzi $2$ cm zmieści się w pudełku o wymiarach $10$ cm, $8$ cm i $6$ cm?

Zadanie nr 19

Pudełko w kształcie sześcianu o krawędzi $10$ cm trzeba okleić papierem. Ile centymetrów kwadratowych papieru potrzeba, jeśli oklejamy wszystkie ściany i dokładamy $10\%$ na zakładki?

Zadanie nr 20

Basen ma kształt prostopadłościanu o wymiarach $25$ m $\times$ $10$ m i głębokości $2$ m. Kran napełnia go z prędkością $50$ m$^3$ na godzinę. Ile godzin potrwa napełnianie?

Zacznij dziś

Zacznij naukę już dziś
— to nic nie kosztuje

Załóż bezpłatne konto i otwórz dostęp do pełnego śledzenia postępów, planów nauki i quizów. Arkusze i zadania podstawowe są dostępne bez rejestracji. Już ponad 5 000 uczniów uczy się z Matematix.

🚀 Załóż konto za darmo → 📄 Przeglądaj arkusze ✉️ Napisz do nas