Ottaedro, piramide regolare e prisma retta, esercizi di Geometria

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Ottaedro, piramide regolare e prisma retta, esercizi di Geometria #2907

avt
MMVP
Punto
Ciao, potreste darmi una mano con tre esercizi di Geometria su un ottaedro, una piramide regolare e un prisma retto?

Scrivo il testo dei tre esercizi di Geometria:

N.1

Calcola la misura del lato di un oggetto di marmo (Ps=2,6) a forma di ottaedro regolare sapendo che pesa 1224,6. Risultato: 10 cm

N.2

L'apotema di una piramide regolare quadrangolare è 5/4 dell'apotema di base, sapendo che l'area della superficie laterale è 3125, calcola il rapporto delle aree delle superfici totali di un cubo equivalente alla piramide e della piramide stessa, nonché il peso specifico della sostanza di cui essa è costituita sapendo che il suo peso è 42187,5 [O__O] Risultato: 2/3 e 2,7

N.3

Un prisma retto ha per base un triangolo rettangolo avente le misure di un cateto e della sua proiezione sull'ipotenusa rispettivamente di 24 e 19,2; sapendo che l'altezza del prisma è 2/3 delcateto minore,calcola il volume e il peso del solido (PS=0,9). Risultato = 2592 e 2332,8 KG

Grazie mille emt
 
 

Ottaedro, piramide regolare e prisma retta, esercizi di Geometria #2911

avt
Ifrit
Amministratore
Ciao MMVP, intanto risolvo il primo. Se non hai dimestichezza con i problemi sul peso specifico, ti suggerisco di leggere la spiegazione del link.

Dati

P_s = 2.6 ; P = 1224.6

Sappiamo che:

Volume = (Peso)/(Peso Specifico) = (P)/(P_s) =

(1224.6)/(2.6) = 471 , ,cm^3

A questo punto per trovare lo spigolo utilizziamo le formule dell'ottaedro (click!)

ell = [3]√((V)/(φ))

dove φ = 0.471 è il numero fisso dell'ottaedro.

dunque:

ell = [3]√((471)/(0.471)) = [3]√(1000) = 10 , , cm

Tutto chiaro?
Ringraziano: Omega, thejunker, frank094, @NN@

Ottaedro, piramide regolare e prisma retta, esercizi di Geometria #2913

avt
Omega
Amministratore
Ciao MMVP, e benvenuto/a in YouMath. Mi occupo del secondo, ma in futuro ti chiedo la cortesia di fare attenzione al titolo che scegli e ad aprire discussioni separate se gli esercizi su cui chiedi aiuto riguardano argomenti separati. Ti ringrazio.

Ora, sapendo che l'apotema a è 5/4 dell'apotema di base a_(b), abbiamo che

a = (5)/(4)a_b

inoltre, dato che la superficie laterale misura 3125cm^2 e che è data dalla somma delle 4 aree laterali, sappiamo che

S_L = 4A_L = 3125cm^2

da cui

A_L = (3125)/(4)cm^2 = 781,25cm^2

Dunque, sapendo che lo spigolo di base, cioè il lato del quadrato che costituisce la base misura il doppio dell'apotema di base, possiamo calcolare l'area laterale del triangolo come

A_L = (base·altezza)/(2) = (2a_b·a)/(2) = (5)/(4)a^2_b = 781,25cm^2

da cui ricaviamo

a^2_b = (781,25·4)/(5) = 625

e quindi

a_b = 25cm, a = (5)/(4)25cm = 31,25cm

Possiamo allora calcolarci il volume della piramide quadrangolare

V_(piramide) = (A_(base)·altezza)/(3) = ((2a_b)^2·H)/(3)

dove l'altezza la calcoliamo con il teorema di Pitagora su apotema di base e apotema

H = √(a^2-a_b^2) = 18,75cm

e quindi

V_(piramide) = (2500·18,75)/(3) = 15625m^3

Essendo il cubo equivalente alla piramide, sappiamo che

V_(cubo) = l^3 = 15625cm^3

e quindi estraendo la radice cubica troviamo che lo spigolo del cubo misura

l = 25cm

Possiamo allora calcolarci la superficie totale del cubo

S_(tot,cubo) = 6·l^2 = 3750cm^2

e quello della piramide

S_(tot,piramide) = S_(L)+S_(b) = 3125+625 = 5625cm^2

Il rapporto tra le due superfici totali è proprio

(2)/(3) = 0,6

mentre il peso specifico richiesto si calcola come rapporto tra massa e volume ed è dato da

ρ = (42187,5)/(15625) = 2,7
Ringraziano: thejunker, frank094, Ifrit

Ottaedro, piramide regolare e prisma retta, esercizi di Geometria #2914

avt
frank094
Sfera
Ciao MMVP, allora io butto giù il terzo emt.

Abbiamo un prisma a base triangolare (nello specifico un triangolo rettangolo) del quale dobbiamo calcolare volume e peso; sappiamo che il volume è definito dal prodotto tra l'area di base e l'altezza:

V = (c_m·c_M)/(2)·h

Sappiamo per ipotesi che l'altezza è pari ai 2/3 del cateto minore, quindi andiamo a sostituire questa preziosa informazione nella relazione sopra

V = (c_m·c_M)/(2)·(2 c_m)/(3) = (c_m^2·c_M)/(3)

Adesso andiamo ad analizzare il triangolo rettangolo alla base; il primo teorema di Euclide ci dice che il quadrato costruito sul cateto è uguale al prodotto tra la sua proiezione sull'ipotenusa e l'ipotenusa stessa:

c^2 = i_c·i

24^2 = 19,2·i

i = 30 cm

Una volta nota l'ipotenusa possiamo calcolare il secondo cateto .. ma in effetti non è necessario farlo: l'importante è notare che questo è sicuramente il cateto minore ( fai una veloce verifica con Pitagora ) quindi, sapendo che

c_m^2+c_M^2 = i^2

Nella formula per il volume sostituiamo

V = ((i^2-c_M^2)·c_M)/(3)

adesso i valori numerici noti

V = ((30^2-24^2)·24)/(3) = 2.592 cm^2

Sappiamo che il peso è definito dal prodotto tra il volume e il peso specifico, quindi

P = P_s·V = 0,9·2.592 = 2.332,8

Tutto chiaro emt ?
Ringraziano: Omega, thejunker, Ifrit

Ottaedro, piramide regolare e prisma retta, esercizi di Geometria #2915

avt
thejunker
Frattale
se ce ne fosse ancora uno da risolvere e lo risolvessi io, allora sarebbe la prima volta che tutto lo staff si è unito per risolvere i problemi... emt emt emt emt
Ringraziano: Omega, frank094, Ifrit
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Os