Volumes et surfaces : unité et calcul
Définition
Volume
Le volume d’un objet représente la portion d’espace qu’il occupe.
UNITÉS DE MESURE
L’unité de volume : | le mètre cube (m3) | 2mm3,7cm3,0.5dm3 |
L’unité de contenance : | le litre (l) | 99ml,2cl,3.5dl,1.3l |
Surface
La surface d’un objet est la somme des aires de ses faces extérieures. La surface se mesure en km2, m2, cm2, mm2 etc.
Calcul du volume
Cube
Toutes les faces sont des carrés. Tous les côtés ont la même longueur. Le cube est un cas particulier du pavé droit.
Volume V=a3
Pavé droit (parallélépipède rectangle)
Toutes les faces sont des rectangles (elles peuvent donc aussi être des carrés). Tous les côtés parallèles ont la même longueur.
V=a⋅b⋅c
Calculer le volume d’un cube ou pavé droit
1. | Déterminer la longueur, largeur et profondeur |
2. | Multiplier ces trois valeurs. |
Exemple – Cube dont le côté mesure 5cm.
Volume :
V=5cm⋅5cm⋅5cm=125cm3
Exemple – Pavé droit dont les côtés mesurent a=2cm,b=3cm und c=5cm.
Volume :
V=2cm⋅3cm⋅5cm=30cm3
Déterminer une mesure manquante
Dans certains exercices, le volume est donné et il est demandé de trouver la longueur d’un côté.
Pour le cube : | Prendre la racine cubique du volume. |
Pour le pavé droit : | Parmi la longueur, la largeur et la profondeur, deux valeurs sont données. Pour trouver la troisième, divise le volume par ces deux valeurs. |
Exemple – Cube dont le volume mesure 27cm3.
Longueur des côtés :
a=327cm3=3cm
Exemple – Pavé de 30cm3 dont la longueur est de 5cm et la largeur de 2cm
Profondeur :
30÷5÷2=3cm
Méthode pour les exercices types
Solide composé de pavés droits
1. | Divise le solide en pavés droits. |
2. | Détermine les longueurs nécessaires des différents pavés droits (longueur, largeur et hauteur). |
3. | Calcule le volume de chaque pavé droit. |
4. | Additionne les volumes. |
Exemple
Volumes individuels
V1=7⋅4⋅3=84cm3V2=4⋅4⋅3=48cm3V3=4⋅6⋅2=48cm3
Volume total
V=84cm3+48cm3+48cm3=180cm3
Calculer les surfaces
1. | Sépare les différentes faces du solide. |
2. | Détermine les longueurs nécessaires pour calculer l’aire de chaque face (longueur et largeur). Si nécessaire, divise les faces en rectangles. |
3. | Calcule l’aire de chaque rectangle. |
4. | Additionne les aires. |
Exemple
Aires individuelles :
F1=2⋅4=8cm2F2=4⋅4=16cm2F3=5⋅6−2⋅3=24cm2F4=4⋅5=20cm2F5=4⋅6=24cm2F6=5⋅6−2⋅3=24cm2F7=2⋅4=8cm2F8=3⋅4=12cm2
Aire totale :
FG=2⋅8cm2+16cm2+3⋅24cm2+20cm2+12cm2=136cm2