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Área lateral del cilindro y comprensión del volumen de los sólidos geométricos

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Página 18 de Colección Nanahuatzin. Saberes y pensamiento científico.   Libro de Educación Telesecundaria Grado 3°  Ciclo Escolar 2025 - 2026
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Respuesta rápida

Etiqueta (área lateral) ≈ 132 cm². Área total de la lata ≈ 188.5 cm². Volumen del objeto sumergido = 200 cm³.

📚 theory matematica ⭐⭐ Dificultad 2/5 ⏱ 6 min lectura

Solución — Página 18

Colección Nanahuatzin. Saberes y pensamiento científico. Libro de Educación Telesecundaria Grado 3° Ciclo Escolar 2025 - 2026

Ejemplo (página)

Se tiene una lata en forma de cilindro con radio de 3 \, \text{cm} y altura de 7 \, \text{cm}; se le colocará una etiqueta lateral para cubrir toda la lata. Hallar la medida de la etiqueta (área lateral).

  1. Identificar los datos: r = 3 \, \text{cm}, h = 7 \, \text{cm}.
  2. La etiqueta corresponde al área lateral, cuyo desarrollo es un rectángulo de largo igual al perímetro de la base, 2\pi r, e igual a la altura h. Fórmula: A_L = 2\pi r \times h.
  3. Sustituir: A_L = 2\pi (3 \, \text{cm})(7 \, \text{cm}).
  4. Multiplicar primero: (3)(7) = 21, entonces A_L = 2\pi (21 \, \text{cm}^{2}) = 42\pi \, \text{cm}^{2}.
  5. Aproximar con \pi \approx 3.1416: A_L \approx 42 \times 3.1416 = 131.95 \, \text{cm}^{2}.
  6. Redondear al entero: A_L \approx 132 \, \text{cm}^{2}.

Respuesta: Se requiere una etiqueta de aproximadamente 132 \, \text{cm}^{2}.

Cálculo adicional: área total del cilindro (fórmulas de la página)

Fórmulas presentadas:

  • Área lateral: A_L = 2\pi r \times h
  • Área de las bases: A_B = 2\pi r^{2} (las dos bases)
  • Área total del cilindro: A_T = A_L + A_B = 2\pi r h + 2\pi r^{2}

Aplicadas a la lata del ejemplo (r = 3 \, \text{cm}, h = 7 \, \text{cm}):

  1. Área lateral: A_L = 2\pi(3)(7) = 42\pi \approx 131.95 \, \text{cm}^{2}.
  2. Área de las dos bases: A_B = 2\pi (3)^{2} = 2\pi (9) = 18\pi \approx 56.55 \, \text{cm}^{2}.
  3. Área total: A_T = 131.95 + 56.55 = 188.50 \, \text{cm}^{2}.

Respuesta: El área total de la lata es aproximadamente 188.5 \, \text{cm}^{2}.

Comprensión del volumen: los 200 cm³ desplazados

  1. El recipiente registra un aumento del nivel de agua de 200 \, \text{cm}^{3} al sumergir el objeto.
  2. Por el principio de Arquímedes, ese volumen de agua desplazado es igual al volumen del objeto sumergido.
  3. Por lo tanto, V_{\text{objeto}} = 200 \, \text{cm}^{3}.

Respuesta: El volumen del objeto sumergido es de 200 \, \text{cm}^{3}.

Contenido de la página

Página 17

El área lateral de un cilindro es el área de su superficie curva. Si dicha superficie se desenrolla, se obtendría un rectángulo cuyo ancho mide la altura del cilindro y su largo, el perímetro del círculo de la base del cilindro.

Fórmulas:

  • Área lateral: A_L = 2\pi r \times h
  • Área bases: A_B = 2\pi r^{2}
  • Área del cilindro: A_T = A_L + A_B
  • A_T = 2\pi r h + 2\pi r^{2}

Ejemplo

Se tiene una lata en forma de cilindro con radio de 3 cm y altura de 7 cm, a la cual se le colocará una etiqueta lateral para cubrir toda la lata.

Solución La medida de la etiqueta es la del área lateral de la lata:

  • r = 3 \, \text{cm}
  • h = 7 \, \text{cm}
  • A_L = 2\pi r h = 2\pi(3)(7) = 2\pi(21) \approx 131.95 \, \text{cm}^{2}

Por tanto, se requiere una etiqueta de 132 cm², aproximadamente, para cubrir la lata.

El estudio de un sólido geométrico pasa por identificar sus caras, sean planas o curvas. Una propiedad de interés en los sólidos es el área superficial, es decir, la suma de las áreas de todas las caras. Los poliedros son sólidos geométricos con caras poligonales. El prisma es un tipo de poliedro característico; consta de dos caras en forma de polígonos congruentes y de rectángulos congruentes como caras laterales. Los cilindros cerrados no son poliedros porque tienen una cara curva, pero el área de esa cara se determina como la de un rectángulo.

Comprensión del volumen de los sólidos geométricos

Imagina que un recipiente contiene un nivel determinado de agua. Si se introduce un objeto, el nivel del agua aumenta dentro del recipiente. Esto sucede porque el objeto posee un volumen y al sumergirlo en el agua desplaza un espacio que antes estaba ocupado por el líquido. Este fenómeno se basa en el conocido principio de Arquímedes, que resulta muy útil para determinar el volumen de diversos sólidos geométricos.

El recipiente de la imagen registra un aumento de 200 centímetros cúbicos (cm³). Esta cantidad indica el volumen del objeto que se sumergió en el recipiente.

El volumen de un sólido se define como la cantidad de unidades cúbicas que caben en su interior. Entre las unidades más utilizadas para medir el volumen están el metro cúbico (m³) y el centímetro cúbico (cm³).

Ejemplos resueltos

Lata cilíndrica con r = 3 \, \text{cm} y h = 7 \, \text{cm}; hallar la medida de la etiqueta lateral.

A_L = 2\pi r h = 2\pi(3)(7) = 42\pi \approx 131.95 \, \text{cm}^{2} \approx 132 \, \text{cm}^{2}.

Fórmulas y ecuaciones

Área lateral: A_L = 2\pi r h

Área de las bases: A_B = 2\pi r^{2}

Área total: A_T = 2\pi r h + 2\pi r^{2}

A_L = 2\pi r \times h

A_B = 2\pi r^{2}

A_T = A_L + A_B = 2\pi r h + 2\pi r^{2}

A_L = 2\pi(3)(7) \approx 131.95 \, \text{cm}^{2}

V_{@@MATH_0@@\text{agua}} = 200 \, \text{cm}^{3}

Glosario (6)

Área lateral
Área de la superficie curva de un cilindro; al desenrollarla se obtiene un rectángulo de lados 2πr y h.
Área superficial
Suma de las áreas de todas las caras de un sólido geométrico.
Poliedro
Sólido geométrico cuyas caras son polígonos.
Prisma
Poliedro con dos caras poligonales congruentes y caras laterales rectangulares congruentes.
Volumen
Cantidad de unidades cúbicas que caben en el interior de un sólido.
Principio de Arquímedes
Al sumergir un objeto en un líquido desplaza un volumen igual al suyo, lo que permite medir su volumen.

Preguntas para practicar

¿Por qué los cilindros cerrados no se consideran poliedros?

Porque los poliedros tienen todas sus caras poligonales (planas), mientras que el cilindro posee una superficie lateral curva y dos bases circulares, que no son polígonos.

¿Qué le sucede al nivel del agua de un recipiente al sumergir un objeto y por qué?

El nivel aumenta porque el objeto, al tener volumen, desplaza una cantidad de líquido igual a su propio volumen; ese aumento es el principio de Arquímedes y permite medir el volumen del sólido.

Si la superficie lateral del cilindro se desenrolla, ¿qué figura se obtiene y cómo se relacionan sus medidas con el cilindro?

Se obtiene un rectángulo cuyo largo es el perímetro de la base (2πr) y cuya altura es la altura h del cilindro; de ahí que el área lateral sea A = 2πr × h.

Temas y conceptos clave

Área lateral del cilindroÁrea de las bases y área total del cilindroÁrea superficial de sólidosPoliedros y prismasVolumen de los sólidos geométricosPrincipio de Arquímedesárea lateralárea de basesárea superficialpoliedroprismacilindrovolumenprincipio de Arquímedesdesplazamiento de líquidocm³ y m³
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Figuras de la página (1)

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Preguntas que la gente también hace

¿Cómo se calcula el área lateral de un cilindro?
Consulta la solución completa arriba o explora el libro entero para temas relacionados.
¿Qué dice el principio de Arquímedes sobre el volumen?
Consulta la solución completa arriba o explora el libro entero para temas relacionados.
¿Por qué los cilindros cerrados no son poliedros?
Consulta la solución completa arriba o explora el libro entero para temas relacionados.
📌 Antes de leer esto
  • • Fórmula del área del círculo πr²
  • • Perímetro de la circunferencia 2πr
  • • Unidades de área y volumen (cm², cm³)
Siguiente tema sugerido
Fórmulas del volumen del cilindro, cono y esfera
📝 Transcripción de la página (texto seleccionable) 2230 caracteres

El área lateral de un cilindro es el área de su superfi cie curva. Si dicha superficie se desenrolla, se obtendría un rectángulo cuyo ancho mide la altura del cilindro y su largo, el perímetro del círculo de la base del cilindro.

Ejemplo

Area lateral:A_{L}=2\pi r\times b

\mathrm{A}\mathrm{r}\mathrm{e}\mathrm{a}\mathrm{b}\mathrm{a}\mathrm{s}\mathrm{e}:A_{R}=2\pi r^{2}

\mathrm{Area}del\mathrm{cilindro}:A_{L}=A_{L}+A_{R}

A_{L}=2\pi r a+2\pi r^{2}

Se tiene una lata en forma de cilindro con radio de 3 cm y altura de 7 cm,a la cual se le colocará una etiqueta lateral para cubrir toda la lata.

Solución

La medida de la etiqueta es la del área lateral de la lata:

r=3cm

b=7cm

\begin{array}{l}A_{L}=2\pi r a\\A_{L}=2\pi(3cm)(7cm)\\A_{L}=2\pi(21cm^2)\\A_{L}\approx131.95cm^2\end{array}

Por tanto, se requiere una etiqueta de 132 cm2, aproximadamente, para cubrir la lata.

El estudio de un sólido geométrico pasa por identificar sus caras, sean planas o curvas.Una propiedad de interés en los sólidos es el área superficial, es decir, la suma de las áreas de todas las caras. Por otra parte, los poliedros son sólidos geométricos con caras poligonales. El prisma es un tipo de poliedro característico; consta de dos caras en forma de polígonos congruentes y de rectángulos congruentes como caras laterales. Los cilindros cerrados no son poliedros porque tienen una cara curva, pero el área de esa cara se determina como la de un rectángulo.

Comprensión del volumen de los sólidos geométricos

Imagina que un recipiente contiene un nivel determinado de agua. Si desplaza un espacio que antes estaba ocupado por el liquido. Este fenómeno se basa en el conocido principio de Arquímedes, que resulta muy útil para determinar el volumen de diversos sólidos geométricos.

El recipiente de la imagen registra un aumento de 20o centímetros cúbicos (cm³).Esta cantidad indica el volumen del objeto que se sumergió en el recipiente.

El volumen de un sólido se defi ne como la cantidad de unidades cúbicas que caben en su interior. Entre las unidades más utilizadas para medir el volumen están el metro cúbico (m³) y el centímetro cúbico (cm³).

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