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Desarrollo plano del cono, el cilindro y las pirámides

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Página 42 de Colección Nanahuatzin. Saberes y pensamiento científico.   Libro de Educación Telesecundaria Grado 3°  Ciclo Escolar 2025 - 2026
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Respuesta rápida

Cono: base de radio 6 m y sector de generatriz 10 m con arco 37,7 m y ángulo 216°. Pitágoras: 10² = 6² + 8², altura = 8 m.

📚 theory matematica ⭐⭐ Dificultad 2/5 ⏱ 4 min lectura

Solución — Página 42

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

Análisis de la página

La página muestra el desarrollo plano del cono de una escultura y describe las reglas generales de los desarrollos planos. Comprobemos los datos de la figura.

Comprobación 1: radio de la base del cono

El arco del sector circular debe igualar a la circunferencia de la base del cono.

  1. Longitud de la circunferencia de la base con r = 6 \, \text{m}: C = 2\pi r = 2\pi (6) = 12\pi \approx 37{,}70 \, \text{m}
  2. En la figura el arco del sector mide 37{,}7 \, \text{m}.

Respuesta: Los valores coinciden: el arco de 37{,}7 \, \text{m} es exactamente la circunferencia de la base de radio 6 \, \text{m}.

Comprobación 2: ángulo del sector circular

El radio del sector es la generatriz g = 10 \, \text{m}.

  1. Fórmula del arco: L = \frac{\theta}{360^\circ} \cdot 2\pi g.
  2. Sustituyendo: 37{,}7 = \frac{\theta}{360^\circ} \cdot 2\pi (10) = \frac{\theta}{360^\circ} \cdot 62{,}83.
  3. Despejando: \theta = \frac{37{,}7 \times 360^\circ}{62{,}83} \approx 216^\circ.

Respuesta: El ángulo del sector mide aproximadamente 216^\circ.

Comprobación 3: consistencia con el teorema de Pitágoras

En un cono, g^{2} = r^{2} + h^{2}.

  1. 10^{2} = 6^{2} + h^{2}, es decir, 100 = 36 + h^{2}.
  2. h^{2} = 64, por lo tanto h = 8 \, \text{m}.

Respuesta: La altura del cono es h = 8 \, \text{m}; la figura es consistente con un cono recto de r = 6, h = 8 y g = 10.

Resumen de la teoría de la página

  1. Las pirámides se desarrollan con el polígono de su base y los triángulos de sus caras laterales (isósceles si la pirámide es regular).
  2. El cilindro se desarrolla con los círculos de sus bases y el rectángulo de la cara lateral.
  3. El cono se desarrolla con el círculo de su base y un sector circular.
  4. El desarrollo plano permite calcular con facilidad el área y la altura del sólido, dato útil en procesos de manufactura.

Respuesta: El desarrollo plano es la representación de todas las caras de un sólido en un solo plano y permite hallar su área y su altura.

Contenido de la página

Desarrollo plano del cono de la escultura

De esta forma, el desarrollo plano del cono de la escultura es:

[Figura: a la izquierda, círculo magenta de radio 6 m; a la derecha, sector circular rosa de radio 10 m y arco de 37,7 m.]

Nota sobre las pirámides y los sólidos de caras curvas

Las pirámides son poliedros cuyo desarrollo plano se compone del polígono de su base y de los triángulos de sus caras laterales. Si la pirámide es regular, estos triángulos son isósceles.

Se pueden obtener desarrollos planos de sólidos geométricos que tengan caras curvas como el cilindro o el cono. El desarrollo del cilindro se compone de los círculos de sus bases y el rectángulo de la cara lateral. En el caso del cono, su desarrollo plano se compone del círculo de su base y de un sector circular.

Recuadro final

Muchos de los sólidos geométricos presentes en el entorno se integran a partir de una representación como el desarrollo plano. Esta representación consta de las caras que delimitan el sólido geométrico. Recurrir a la construcción del desarrollo plano de éste permite obtener más fácilmente algunas de sus propiedades, por ejemplo, su área o su altura. Esta información es de gran interés en distintos procesos de manufactura.

Ejemplos resueltos

Verifica que el arco de 37,7 m del sector del cono corresponde al perímetro de la base de radio 6 m.

C = 2\pi (6) = 12\pi \approx 37{,}70 \, \text{m}. Coincide con el arco de la figura.

Calcula el ángulo central del sector circular de generatriz 10 m y arco 37,7 m.

37{,}7 = \dfrac{\theta}{360^\circ} \cdot 2\pi (10) \Rightarrow \theta = \dfrac{37{,}7 \times 360}{62{,}83} \approx 216^\circ.

Determina la altura del cono de la escultura si su radio es 6 m y su generatriz es 10 m.

h = \sqrt{g^{2} - r^{2}} = \sqrt{10^{2} - 6^{2}} = \sqrt{64} = 8 \, \text{m}.

Tablas (2)

Sólido Bases Desarrollo de la cara lateral
Pirámide regular Un polígono regular Triángulos isósceles congruentes
Cilindro Dos círculos congruentes Rectángulo
Cono Un círculo Sector circular
Dato del cono de la escultura Valor
Radio de la base (r) 6 m
Generatriz (g) 10 m
Longitud del arco del sector 37,7 m
Ángulo del sector 216°
Altura (h) 8 m

Diagrama

flowchart TD
    A[Desarrollo plano] --> B[Poliedros]
    A --> C[Sólidos con caras curvas]
    B --> B1[Pirámide: polígono base + triángulos isósceles laterales]
    C --> C1[Cilindro: 2 círculos + rectángulo]
    C --> C2[Cono: 1 círculo + sector circular]

Fórmulas y ecuaciones

Longitud de la circunferencia de la base del cono: C = 2\pi r

Arco del sector del desarrollo del cono: L = \dfrac{\theta}{360^\circ} \cdot 2\pi g

Relación entre generatriz, radio y altura: g^{2} = r^{2} + h^{2}

C = 2\pi r

L = \frac{\theta}{360^\circ} \cdot 2\pi g

g^{2} = r^{2} + h^{2}

Glosario (6)

Desarrollo plano
Representación de todas las caras de un sólido geométrico extendidas sobre un mismo plano, sin que se traslapen.
Pirámide regular
Pirámide cuya base es un polígono regular y cuyo vértice está sobre el centro de la base; sus caras laterales son triángulos isósceles congruentes.
Cilindro
Sólido con dos bases circulares congruentes y paralelas unidas por una superficie lateral curva; su desarrollo lateral es un rectángulo.
Cono
Sólido con una base circular y una superficie lateral curva que converge en un vértice; su desarrollo lateral es un sector circular.
Generatriz
Segmento que une el vértice del cono con un punto de la circunferencia de la base; corresponde al radio del sector circular del desarrollo.
Sector circular
Porción del disco limitada por dos radios y un arco de circunferencia.

Preguntas para practicar

¿Por qué el arco del sector circular del desarrollo del cono debe medir lo mismo que la circunferencia de su base?

Porque al enrollar el sector para formar la cara lateral del cono, el arco se dobla hasta cerrarse exactamente sobre la circunferencia de la base. Si ambas longitudes no coincidieran, el sector no cubriría la base sobrante o dejaría un hueco.

¿De qué manera el desarrollo plano ayuda en los procesos de manufactura?

El desarrollo plano permite cortar las piezas de material (lámina, cartón, tela) con la forma exacta antes de armarlas. Además, con él se calculan con facilidad el área del material necesario y la altura del sólido.

Temas y conceptos clave

Desarrollo planoPirámidesCilindroConoSector circularManufactura y representación de sólidosDesarrollo plano: representación de las caras de un sólido sobre un planoPirámide regular: base poligonal y triángulos isósceles lateralesCilindro: dos círculos (bases) y un rectángulo (cara lateral)Cono: un círculo (base) y un sector circular (cara lateral)El arco del sector del cono es igual a la circunferencia de su base
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Figuras de la página (1)

Desarrollo plano del cono de la escultura: a la izquierda un círculo magenta con radio etiquetado como 6 m; a la derecha un sector circular rosa con radio (generatriz) de 10 m y arco de 37,7 m.
Figura 1 image

Preguntas que la gente también hace

¿Cómo se calcula el área de un desarrollo plano de un cono?
Consulta la solución completa arriba o explora el libro entero para temas relacionados.
¿Cuáles son los elementos del desarrollo plano de un cilindro?
Consulta la solución completa arriba o explora el libro entero para temas relacionados.
¿Por qué las caras laterales de una pirámide regular son triángulos isósceles?
Consulta la solución completa arriba o explora el libro entero para temas relacionados.
📌 Antes de leer esto
  • • Longitud de la circunferencia $C = 2\pi r$
  • • Área del círculo $A = \pi r^{2}$
  • • Teorema de Pitágoras $a^{2} + b^{2} = c^{2}$
  • • Concepto de poliedro y de sólidos con caras curvas
Siguiente tema sugerido
Cálculo del área del desarrollo plano y del volumen del cono y del cilindro
📝 Transcripción de la página (texto seleccionable) 1042 caracteres

De esta forma, el desarrollo plano del cono de la escultura es:

Las pirámides son poliedros cuyo desarrollo plano se compone del poligono de su base y de los triángulos de sus caras laterales. Si la pirámide es regular, estos triángulos son isósceles.

Se pueden obtener desarrollos planos de sólidos geométricos que tengan caras curvas como el cilindro o el cono. El desarrollo del cilindro se compone de los círculos de sus bases y el rectángulo de la cara lateral. En el caso del cono, su desarrollo plano se compone del círculo de su base y de un sector circular.

Muchos de los sólidos geométricos presentes en el entorno se integran a partir de una representación como el desarrollo plano. Esta representación consta de las caras que delimitan el sólido geométrico. Recurrir a la construcción del desarrollo plano de éste permite obtener más fácilmente algunas de sus propiedades, por ejemplo, su área o su altura. Esta información es de gran interés en distintos procesos de manufactura.

求

41蓝

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