🎓
Verificando tu acceso…
🪐
MateVerso de Aula SofiaTu universo de matemáticas
0 XP
🚀 Nivel 1
🔥 0
📘 Unidad 11 · 4.º Secundaria

Volumen y áreas de cuerpos redondos

¡Hola! Soy Sofia. En esta unidad recorres 5 temas: cilindro: elementos, área y volumen, esfera: elementos, área y volumen, plano y esfera, cono: elementos, área y volumen y aplicaciones de los cuerpos redondos en el entorno. Juega con cada simulador y, al final de cada tema, evaluamos lo aprendido con los quizzes. ¿Listo? 🚀

Tema 11.1 · Cilindro: elementos, área y volumen

Cilindro: elementos, área y volumen

🏠 Concepto en el día a día

Cilindro: elementos, área y volumen

El molino arrocero de Nagua guarda la cosecha en silos cilindricos: un tubo de chapa con dos tapas circulares iguales. Todo silo tiene un radio r (la mitad del ancho de la base) y una altura h. Y todo silo plantea dos preguntas distintas: cuanto arroz cabe (su volumen) y cuanta pintura lleva la chapa (su area total).

El volumen es el area de la base por la altura, igual que en un prisma: V = pi r² h. El area total son las dos tapas circulares mas la chapa lateral, que desenrollada es un rectangulo de base 2 pi r (el contorno) y altura h: A = 2 pi r² + 2 pi r h.

"Antes de comprar, pregunto que necesito: si es para guardar grano, calculo volumen; si es para pintar la chapa, calculo area. El mismo silo, dos cuentas que no se parecen." - el administrador del molino

En el simulador construiras el silo barriendo la base hacia arriba y desenrollaras la chapa; en la mision deberas decidir cual de las dos formulas pide cada encargo, con los contadores apagados.

🎯 Simula con Soft-IA

El Silo Mayor

Ajusta el radio r y la altura h del silo. La base circular sube barriendo la altura (el volumen pi r² h) y la chapa lateral se desenrolla en su rectangulo de 2 pi r por h para cotizar la pintura en RD$ por metro cuadrado.
base circular (r) volumen barrido chapa lateral 2 pi r x h
volumen = pi r² h  |  area total = 2 pi r² + 2 pi r h
2
5
V = 3.14 x 2² x 5 = 62.8 m³
Area total = 2 x 3.14 x 2² + 2 x 3.14 x 2 x 5 = 25.12 + 62.8 = 87.92 m².
El silo de r = 2 y h = 5 cabe 62.8 m³ y lleva 87.92 m² de pintura.
💡 Idea Clave

Lo que el silo te estaba mostrando

1) El volumen es la base por la altura. La base circular mide pi r²; subirla h metros barre el cuerpo entero: V = pi r² h. Es la misma ley del prisma, con base redonda.

2) El area total son tres piezas. Las DOS tapas (2 pi r²) mas la chapa lateral. La chapa, desenrollada, es un rectangulo: su base es el contorno de la tapa (2 pi r) y su altura es h, asi que mide 2 pi r h. Total: 2 pi r² + 2 pi r h.

3) Volumen y area responden preguntas distintas. Cuanto cabe es volumen (m³); cuanta pintura o chapa, area (m²). Nunca son el mismo numero ni las mismas unidades.

📖 Veamos cómo en la escuela
  1. Lee r y h: si te dan el diametro, el radio es la mitad.
  2. Decide la pregunta: cuanto cabe = volumen; cuanta chapa/pintura = area total.
  3. Volumen: V = pi r² h (usa pi = 3.14).
  4. Area total: A = 2 pi r² + 2 pi r h (no olvides las DOS tapas).
Silo (r, h)Volumen pi r² hArea total 2pi r² + 2pi r h
r = 2, h = 562.8 m³87.92 m²
r = 3, h = 4113.04 m³131.88 m²
r = 2, h = 675.36 m³100.48 m²
r = 4, h = 3150.72 m³175.84 m²

Error a evitar: en el area total, poner una sola tapa (pi r² + 2 pi r h). Un silo cerrado tiene DOS tapas: van 2 pi r². Y nunca confundas el resultado del volumen (m³) con el del area (m²).

💡 Mate-Datos Curiosos

El origen. La formula del volumen del cilindro viene de Arquimedes (siglo III a. C.), quien probo que un cilindro contiene exactamente vez y media a la esfera inscrita en el, y que su volumen es el area de la base por la altura. El desenrollado de la superficie lateral en un rectangulo es la misma idea que usa hoy cualquier hojalatero al cortar la chapa antes de curvarla.

Quien lo usa hoy y para que. El cilindro esta en todas partes:

  • 🌾
    Silos y almacenamiento. Los silos de arroz, maiz y cemento se calculan asi para saber cuantos quintales caben y cuanta chapa y pintura llevan.
  • 🛢️
    Tanques y tuberias. Cisternas de agua, tanques de combustible y acueductos: capacidad en litros (volumen) y material de fabricacion (area).
  • 🥫
    Envases. Latas de conserva y de bebidas: la industria optimiza el area total para gastar la menor hojalata posible en un volumen dado.
  • 🏛️
    Construccion. Columnas, pilotes y rodillos: el volumen da el concreto necesario y el area lateral, el encofrado.
✍️ Problemas Resueltos

Ejemplo 1 - Capacidad del silo

Un silo tiene r = 2 m y h = 5 m. Cuanto cabe?

  1. Capacidad = volumen: V = pi r² h.
  2. V = 3.14 x 2² x 5 = 3.14 x 4 x 5 = 3.14 x 20 = 62.8 m³.
  3. Unidades de volumen: metros cubicos.

Ejemplo 2 - Chapa del silo

Otro silo (r = 3 m, h = 4 m), cuanta pintura lleva toda la chapa?

  1. Pintura = area total: A = 2 pi r² + 2 pi r h.
  2. Dos tapas: 2 x 3.14 x 3² = 2 x 3.14 x 9 = 56.52.
  3. Chapa lateral: 2 x 3.14 x 3 x 4 = 75.36.
  4. A = 56.52 + 75.36 = 131.88 m².

Ejemplo 3 - Cuidado con el diametro

Un tanque mide 8 m de diametro y 3 m de alto. Su volumen?

  1. El radio es la mitad del diametro: r = 8/2 = 4 m.
  2. V = 3.14 x 4² x 3 = 3.14 x 16 x 3 = 150.72 m³.
  3. Si usaras 8 como radio, cuadruplicarias el resultado por error.
🌾 Molino de Nagua

Ejemplo 4 - Dos preguntas, un silo

Silo del molino: r = 2 m, h = 6 m. Capacidad y chapa.

  1. Capacidad: V = 3.14 x 2² x 6 = 3.14 x 24 = 75.36 m³.
  2. Chapa: 2 x 3.14 x 4 + 2 x 3.14 x 2 x 6 = 25.12 + 75.36 = 100.48 m².
  3. Mismo silo, numeros distintos y unidades distintas: m³ vs m².

Ejemplo 5 - Solo la chapa lateral

Cuanta lamina lleva SOLO el costado de un silo de r = 4 m, h = 3 m (sin tapas)?

  1. Chapa lateral = 2 pi r h (el rectangulo desenrollado).
  2. 2 x 3.14 x 4 x 3 = 75.36 m².
  3. Con las dos tapas el area total seria 75.36 + 100.48 = 175.84 m².
🎯 Práctica interactiva

Responde con calma. Cada respuesta se marca en verde si es correcta o en rojo si no, y te explico el porqué. No necesitas acertar para seguir.

🧠 Quizzes del tema
📊 Evaluación del tema

5 preguntas. Aprobación al 80%. En cada reintento cambia el orden de las preguntas y de las respuestas.

Tema 11.2 · Esfera: elementos, área y volumen

Esfera: elementos, área y volumen

🏠 Concepto en el día a día

Esfera: elementos, área y volumen

El molino de Nagua guarda el agua en un tanque esferico: una bola hueca donde todos los puntos de la cascara estan a la misma distancia del centro, el radio r. Como el silo, plantea dos preguntas: cuanta agua CABE (su volumen) y cuanta pintura forra la cascara (su area).

El area de una esfera son exactamente cuatro circulos maximos: A = 4 pi r². Y su volumen es V = (4/3) pi r³. Ese r al CUBO esconde un asombro: si doblas el radio, el volumen no se duplica, se multiplica por OCHO (2³ = 8).

"Cambie el tanque chico por uno del doble de radio pensando que tendria el doble de agua. Tuve ocho veces mas. El radio al cubo no perdona." - el encargado del agua

En el simulador veras la cascara forrarse con cuatro discos y el contador de litros dispararse con r; en la mision deberas calcular el forro o los litros del tanque pedido, con los contadores apagados.

🎯 Simula con Soft-IA

El Tanque Esferico

Mueve el radio r del tanque. El circulo maximo (el ecuador) se resalta y la cascara se forra con exactamente cuatro discos de ese circulo: ese es el area 4 pi r². El contador de litros corre contra el volumen (4/3) pi r³: al duplicar r, salta a ocho veces.
circulo maximo (ecuador) volumen (4/3 pi r³) forro 4 pi r²
area = 4 pi r²  |  volumen = (4/3) pi r³
2
A = 4 x 3.14 x 2² = 50.24 m²
Volumen = (4/3) x 3.14 x 2³ = 100.48 / 3 = 33.49 m³.
El tanque de r = 2 lleva 50.24 m² de forro y cabe 33.49 m³.
💡 Idea Clave

Lo que el tanque te estaba mostrando

1) El area son cuatro circulos. La cascara de una esfera mide lo mismo que cuatro circulos maximos: A = 4 pi r². No es pi r² (eso es UN circulo), es cuatro veces.

2) El volumen lleva 4/3 y r al cubo. V = (4/3) pi r³. Las dos partes importan: si olvidas el 4/3 te quedas corto, y el r va al CUBO, no al cuadrado.

3) El cubo dispara el crecimiento. Doblar r multiplica el area por 4 (r²) y el volumen por 8 (r³). Por eso un tanque del doble de radio guarda ocho veces mas agua.

📖 Veamos cómo en la escuela
  1. Lee el radio r (si te dan el diametro, divide entre 2).
  2. Decide la pregunta: forro de la cascara = area; agua que cabe = volumen.
  3. Area: A = 4 pi r² (cuatro circulos maximos).
  4. Volumen: V = (4/3) pi r³ (no olvides el 4/3 ni el cubo).
Tanque (r)Area 4 pi r²Volumen (4/3) pi r³
r = 250.24 m²33.49 m³
r = 4200.96 m²267.95 m³
r = 5314 m²523.33 m³
r = 6452.16 m²904.32 m³

Error a evitar: olvidar el 4/3 del volumen (calcular pi r³) o usar pi r² como area (eso es un solo circulo, no la cascara entera, que son cuatro). Y el radio va al CUBO en el volumen, no al cuadrado.

💡 Mate-Datos Curiosos

El origen. Arquimedes (siglo III a. C.) considero su mayor logro haber probado que el volumen de la esfera es dos tercios del cilindro que la encierra, y que su area es 4 pi r². Pidio que grabaran una esfera dentro de un cilindro en su tumba. Hoy esas mismas formulas calculan tanques, globos y planetas.

Quien lo usa hoy y para que. La esfera esta donde se quiere el maximo volumen con la minima superficie:

  • 💧
    Tanques a presion. Los tanques esfericos de agua y de gas resisten mejor la presion: la esfera reparte la fuerza por igual en toda la cascara.
  • 🪐
    Astronomia. Planetas y estrellas son casi esfericos por su propia gravedad; su volumen y superficie se calculan con estas formulas.
  • Deportes e industria. Pelotas, rodamientos y perdigones: fabricar y rellenar esferas exige saber su area y su volumen exactos.
  • 🌡️
    Biologia y quimica. Gotas y burbujas adoptan forma esferica porque minimiza la superficie para un volumen dado: pura geometria de la naturaleza.
✍️ Problemas Resueltos

Ejemplo 1 - Forro del tanque

Un tanque esferico tiene r = 2 m. Cuanta pintura forra la cascara?

  1. Forro = area: A = 4 pi r².
  2. A = 4 x 3.14 x 2² = 4 x 3.14 x 4 = 50.24 m².
  3. Son cuatro circulos maximos, no uno.

Ejemplo 2 - Litros del tanque

El mismo tanque (r = 2 m), cuanta agua cabe?

  1. Agua = volumen: V = (4/3) pi r³.
  2. r³ = 2³ = 8; (4/3) x 3.14 x 8 = 100.48 / 3.
  3. V = 33.49 m³ (redondeado a 2 decimales).

Ejemplo 3 - El asombro del doble radio

Un tanque de r = 2 m cabe 33.49 m3. Otro de r = 4 m (el doble), cuanto cabe?

  1. Doblar el radio multiplica el volumen por 2³ = 8.
  2. 33.49 x 8 = 267.95 m³.
  3. Comprobacion directa: (4/3) x 3.14 x 4³ = (4/3) x 3.14 x 64 = 267.95.
🌾 Molino de Nagua

Ejemplo 4 - Forro del tanque grande

El tanque mayor del molino tiene r = 5 m. Cuanta pintura forra su cascara?

  1. A = 4 pi r² = 4 x 3.14 x 5².
  2. = 4 x 3.14 x 25 = 314 m².
  3. Si usaras pi r² (un solo circulo) darias 78.5, la cuarta parte: error tipico.

Ejemplo 5 - Volumen con r grande

Cuanta agua cabe en un tanque de r = 6 m?

  1. r³ = 6³ = 216.
  2. V = (4/3) x 3.14 x 216 = 4 x 3.14 x 72.
  3. = 904.32 m³.
🎯 Práctica interactiva

Responde con calma. Cada respuesta se marca en verde si es correcta o en rojo si no, y te explico el porqué. No necesitas acertar para seguir.

🧠 Quizzes del tema
📊 Evaluación del tema

5 preguntas. Aprobación al 80%. En cada reintento cambia el orden de las preguntas y de las respuestas.

Tema 11.3 · Plano y esfera

Plano y esfera

🏠 Concepto en el día a día

Plano y esfera

Cuando el tanque esferico del molino esta a medio llenar, la superficie del agua es un circulo: el corte de un plano horizontal sobre la esfera. Todo plano que corta una esfera deja un circulo. Si el plano pasa por el centro, el circulo es maximo (radio igual al de la esfera); si no, es menor.

El radio del circulo de corte se halla con Pitagoras. En el triangulo que forman el centro de la esfera, el centro del corte y un punto del borde: la esfera da la hipotenusa R, la distancia del centro al plano es un cateto d, y el radio del corte r_c es el otro cateto: r_c = raiz(R² - d²).

"Mire el agua a media altura y vi el circulo mas ancho. Subi el nivel y el circulo se encogio. El corte mas grande no esta arriba: esta en el centro, en el ecuador." - el encargado del agua

En el simulador subiras y bajaras el nivel viendo el circulo crecer y encoger; en la mision calcularas el radio del corte a una distancia d dada, con la regla apagada.

🎯 Simula con Soft-IA

El Nivel del Tanque

Mueve la distancia d del centro de la esfera al plano de corte. La superficie del agua es un circulo cuyo radio r_c se calcula por Pitagoras: r_c = raiz(R² - d²). En d = 0 (corte por el centro) el circulo es maximo (r_c = R); al alejarse, se encoge.
esfera (radio R) circulo de corte (r_c) triangulo R-d-r_c
r_c = raiz(R² - d²)  |  en Explorar, R = 5
3
r_c = raiz(5² - 3²) = raiz(16) = 4 m
Triangulo: hipotenusa R = 5, cateto d = 3, cateto r_c = raiz(25 - 9) = 4.
A d = 3 del centro, el agua forma un circulo de radio 4 m.
💡 Idea Clave

Lo que el nivel del agua te estaba mostrando

1) Todo corte plano da un circulo. Cortes una esfera por donde la cortes, la seccion es un circulo. Nunca un ovalo ni otra figura.

2) El radio del corte sale de Pitagoras. R (radio de la esfera) es la hipotenusa; d (distancia del centro al plano) es un cateto; r_c (radio del corte) es el otro: r_c = raiz(R² - d²). No es R - d.

3) El corte mayor es el central. En d = 0 el corte pasa por el centro: r_c = R, el circulo maximo. Cuanto mas se aleja el plano (d crece), mas pequeno el circulo, hasta r_c = 0 cuando d = R (el plano roza la esfera en un punto).

📖 Veamos cómo en la escuela
  1. Identifica R (radio de la esfera) y d (distancia del centro al plano).
  2. Arma el triangulo: hipotenusa R, un cateto d, el otro cateto r_c.
  3. Aplica Pitagoras: r_c² = R² - d².
  4. Saca la raiz: r_c = raiz(R² - d²).
Rdr_c = raiz(R² - d²)
53raiz(25 - 9) = raiz(16) = 4
54raiz(25 - 16) = raiz(9) = 3
106raiz(100 - 36) = raiz(64) = 8
135raiz(169 - 25) = raiz(144) = 12
100raiz(100 - 0) = 10 (circulo maximo)

Error a evitar: restar los radios (r_c = R - d) en vez de usar Pitagoras. Con R = 5 y d = 3, R - d = 2, pero el corte real mide raiz(25 - 9) = 4. Y no todo corte es el circulo maximo: solo el que pasa por el centro (d = 0).

💡 Mate-Datos Curiosos

El origen. La idea de cortar una esfera con planos viene de la geometria griega y fue clave para la cartografia: medir la Tierra como esfera. Los paralelos de un globo terraqueo son justamente circulos de corte; el ecuador es el circulo maximo (d = 0) y los demas paralelos se encogen hacia los polos, exactamente como r_c = raiz(R² - d²).

Quien lo usa hoy y para que. Los cortes de esfera estan en todas partes:

  • 🌍
    Geografia y GPS. Latitudes y husos horarios son circulos de corte de la Tierra; el calculo de su radio es base de la navegacion.
  • 🏥
    Medicina. Una tomografia o resonancia muestra cortes planos del cuerpo; entender la seccion de una esfera ayuda a leer organos casi esfericos.
  • ⚙️
    Ingenieria. Tanques esfericos parcialmente llenos: la superficie del liquido es un circulo de corte que define cuanta area esta en contacto.
  • 🔭
    Astronomia. El terminador (la linea dia-noche) de un planeta es un circulo maximo movil; los modelos lo calculan con esta geometria.
✍️ Problemas Resueltos

Ejemplo 1 - Corte con la terna 3-4-5

Esfera de R = 5 m. El plano esta a d = 3 m del centro. Radio del corte?

  1. r_c = raiz(R² - d²) = raiz(5² - 3²).
  2. = raiz(25 - 9) = raiz(16) = 4 m.
  3. Es la terna pitagorica 3-4-5.

Ejemplo 2 - El mismo R, otra d

Misma esfera (R = 5), ahora d = 4 m. Radio del corte?

  1. r_c = raiz(25 - 16) = raiz(9) = 3 m.
  2. Mas lejos del centro (d mayor), circulo mas pequeno.
  3. Restar daria R - d = 1, pero el real es 3: usa Pitagoras.

Ejemplo 3 - Corte por el centro

Esfera de R = 10 m, plano por el centro (d = 0). Radio del corte?

  1. r_c = raiz(100 - 0) = raiz(100) = 10 m.
  2. El corte central es el circulo MAXIMO: r_c = R.
  3. Es el corte mas grande posible.
🌾 Molino de Nagua

Ejemplo 4 - Tanque grande (terna 6-8-10)

Tanque de R = 10 m; el agua esta a d = 6 m del centro. Radio del circulo de agua?

  1. r_c = raiz(100 - 36) = raiz(64) = 8 m.
  2. Terna 6-8-10 (la 3-4-5 al doble).
  3. El encargado mide 8 m de ancho en la superficie del agua.

Ejemplo 5 - Terna 5-12-13

Esfera de R = 13 m, plano a d = 5 m del centro. Radio del corte?

  1. r_c = raiz(169 - 25) = raiz(144) = 12 m.
  2. Terna 5-12-13.
  3. Aunque d = 5 parece grande, el corte sigue siendo ancho: 12 m.
🎯 Práctica interactiva

Responde con calma. Cada respuesta se marca en verde si es correcta o en rojo si no, y te explico el porqué. No necesitas acertar para seguir.

🧠 Quizzes del tema
📊 Evaluación del tema

5 preguntas. Aprobación al 80%. En cada reintento cambia el orden de las preguntas y de las respuestas.

Tema 11.4 · Cono: elementos, área y volumen

Cono: elementos, área y volumen

🏠 Concepto en el día a día

Cono: elementos, área y volumen

Bajo cada silo, una tolva conica descarga el arroz: una base circular de radio r que se cierra en un vertice. Tiene tres medidas que no hay que confundir: el radio r, la altura h (del centro de la base al vertice, por dentro) y la generatriz g (del borde de la base al vertice, por la cara).

La generatriz se halla con Pitagoras: g = raiz(r² + h²). El area lateral (la chapa) usa la generatriz: A_lat = pi r g. El volumen usa la altura y es un TERCIO del cilindro de igual base y altura: V = pi r² h / 3.

"Para la chapa de la tolva mido por la cara: esa es la generatriz. Para cuanto arroz cae, mido por dentro: esa es la altura. Use una por la otra una vez y me sobro media plancha de zinc." - el hojalatero del molino

En el simulador veras tres tolvas llenar el cilindro gemelo y la chapa desenrollarse en un sector de radio g; en la mision calcularas la chapa (con g) o la capacidad (con h), con los contadores apagados.

🎯 Simula con Soft-IA

La Tolva de Descarga

Ajusta el radio r y la altura h de la tolva. La generatriz g se calcula por Pitagoras (g = raiz(r² + h²)) y la chapa lateral se desenrolla en un sector de radio g. El trasvase muestra que tres tolvas llenan el cilindro de igual base y altura: el volumen es V = pi r² h / 3.
volumen (un tercio del cilindro) altura h (capacidad) generatriz g (chapa)
g = raiz(r² + h²)  |  A_lat = pi r g  |  V = pi r² h / 3
3
4
g = raiz(3² + 4²) = 5; A_lat = 3.14 x 3 x 5 = 47.1 m²
Volumen = 3.14 x 3² x 4 / 3 = 113.04 / 3 = 37.68 m³.
La tolva de r = 3, h = 4 lleva 47.1 m² de chapa y cabe 37.68 m³.
💡 Idea Clave

Lo que la tolva te estaba mostrando

1) La generatriz sale de Pitagoras. r y h son los catetos; g es la hipotenusa: g = raiz(r² + h²). No es r + h.

2) La chapa usa g; la capacidad usa h. Area lateral A_lat = pi r g (por la cara). Volumen V = pi r² h / 3 (por dentro). Usar h donde va g, o al reves, da un resultado equivocado.

3) El cono es un tercio del cilindro. Con la misma base y la misma altura, caben TRES conos en un cilindro. Por eso el volumen lleva el /3.

📖 Veamos cómo en la escuela
  1. Lee r y h. Si la pregunta es de chapa, necesitaras g.
  2. Generatriz: g = raiz(r² + h²) (Pitagoras).
  3. Chapa (area lateral): A_lat = pi r g.
  4. Capacidad (volumen): V = pi r² h / 3 (no olvides el /3).
Tolva (r, h)g = raiz(r²+h²)A_lat = pi r gV = pi r² h/3
r = 3, h = 4547.1 m²37.68 m³
r = 6, h = 810188.4 m²301.44 m³
r = 5, h = 1213204.1 m²314 m³
r = 6, h = 4raiz(52)150.72 m³

Error a evitar: usar la altura h en el area lateral (pi r h en vez de pi r g) o olvidar el /3 del volumen. La chapa se mide por la CARA (g); la capacidad, por DENTRO (h). Y g se obtiene con Pitagoras, no sumando r + h.

💡 Mate-Datos Curiosos

El origen. Democrito (siglo V a. C.) intuyo que el cono es un tercio del cilindro, y Eudoxo lo demostro con rigor; Arquimedes lo recogio despues. El desarrollo de la cara del cono en un sector circular de radio g es la base de toda la hojalateria: cortar la chapa plana antes de curvarla en cono.

Quien lo usa hoy y para que. El cono esta en muchos oficios:

  • 🌾
    Tolvas y silos. Las tolvas conicas descargan grano, cemento o arena por gravedad; su volumen define cuanto almacenan.
  • 🍦
    Envases y barquillas. Conos de helado, vasos y embudos: la chapa o el papel se cortan como sector de radio g.
  • 🚧
    Senalizacion. Los conos de transito y los gorros: formas conicas faciles de apilar por su geometria.
  • ⛰️
    Geologia. Los volcanes tienen perfil casi conico; su volumen se estima con esta misma formula.
✍️ Problemas Resueltos

Ejemplo 1 - Generatriz y chapa (terna 3-4-5)

Tolva de r = 3 m, h = 4 m. Cuanta chapa lleva la cara (area lateral)?

  1. g = raiz(3² + 4²) = raiz(9 + 16) = raiz(25) = 5 m.
  2. A_lat = pi r g = 3.14 x 3 x 5.
  3. = 47.1 m².

Ejemplo 2 - Capacidad de la misma tolva

La misma tolva (r = 3 m, h = 4 m), cuanto arroz cabe?

  1. V = pi r² h / 3 = 3.14 x 3² x 4 / 3.
  2. = 3.14 x 9 x 4 / 3 = 113.04 / 3.
  3. = 37.68 m³. (Para el volumen va h, no g.)

Ejemplo 3 - Tolva mayor (terna 6-8-10)

Tolva de r = 6 m, h = 8 m. Chapa de la cara?

  1. g = raiz(6² + 8²) = raiz(36 + 64) = raiz(100) = 10 m.
  2. A_lat = 3.14 x 6 x 10 = 188.4 m².
  3. Terna 6-8-10 (la 3-4-5 al doble).
🌾 Molino de Nagua

Ejemplo 4 - Tolva alta (terna 5-12-13)

Tolva de r = 5 m, h = 12 m. Chapa de la cara?

  1. g = raiz(5² + 12²) = raiz(25 + 144) = raiz(169) = 13 m.
  2. A_lat = 3.14 x 5 x 13 = 204.1 m².
  3. Si usara h = 12 en vez de g = 13, daria 188.4: error tipico.

Ejemplo 5 - El tercio del cilindro

Tolva de r = 6 m, h = 4 m. Capacidad?

  1. V = pi r² h / 3 = 3.14 x 36 x 4 / 3.
  2. = 452.16 / 3 = 150.72 m³.
  3. El cilindro gemelo (3.14 x 36 x 4 = 452.16) cabe el triple.
🎯 Práctica interactiva

Responde con calma. Cada respuesta se marca en verde si es correcta o en rojo si no, y te explico el porqué. No necesitas acertar para seguir.

🧠 Quizzes del tema
📊 Evaluación del tema

5 preguntas. Aprobación al 80%. En cada reintento cambia el orden de las preguntas y de las respuestas.

Tema 11.5 · Aplicaciones de los cuerpos redondos en el entorno

Aplicaciones de los cuerpos redondos en el entorno

🏠 Concepto en el día a día

Aplicaciones de los cuerpos redondos en el entorno

Casi ninguna estructura real del molino es un cuerpo redondo puro. Un silo es un cilindro con un techo conico; un tanque elevado es una esfera montada sobre un cilindro de soporte. Para saber su capacidad total no hay una formula nueva: se despieza el cuerpo en sus partes simples y se suman.

La estrategia es siempre la misma: identificar cada parte (cilindro, cono, esfera), calcular su volumen con la formula que le toca y sumar todo. Si olvidas una parte, te falta volumen; si despiezas bien, el total cuadra.

"El administrador no pregunta por el cilindro ni por el cono: pregunta por el silo entero. Yo lo parto en cabeza y cuerpo, calculo cada uno y los sumo. Lo que no se cuenta, no existe en el inventario." - el encargado del inventario

En el simulador veras cada estructura separarse en sus cuerpos simples y la capacidad armarse parte a parte; en la mision calcularas la capacidad total de la estructura pedida, con el tablero apagado.

🎯 Simula con Soft-IA

El Inventario del Molino

Elige una estructura del complejo. La mesa de despiece la separa en sus cuerpos simples (cilindro + cono techo, o esfera + cilindro soporte) y la capacidad total se arma sumando el volumen de cada parte. Un despiece que olvida una parte deja volumen sin contar, visible en el tablero.
parte 1 (cuerpo principal) parte 2 (techo o soporte) capacidad total
total = volumen parte 1 + volumen parte 2
0
Silo: cilindro 62.8 + cono 12.56 = 75.36 m³
Cilindro (r=2, h=5): 62.8. Cono techo (r=2, h=3): 12.56. Total 75.36.
La capacidad total del silo con techo es 75.36 m³.
💡 Idea Clave

Lo que el inventario te estaba mostrando

1) Despiezar antes de calcular. Mira la estructura y separala mentalmente en cuerpos simples: cilindro, cono, esfera. Cada uno tiene su formula conocida.

2) Cada parte, su formula. Cilindro pi r² h; cono pi r² h / 3; esfera (4/3) pi r³. Aplica la que corresponde a cada pieza, con SUS medidas.

3) Sumar todas las partes. El volumen total es la suma. Olvidar una parte deja volumen sin contar; usar la formula de un cuerpo con las medidas de otro da un disparate.

📖 Veamos cómo en la escuela
  1. Despieza: identifica las partes simples (cilindro, cono, esfera).
  2. Calcula cada parte con su formula y sus medidas (pi = 3.14).
  3. Suma los volumenes de todas las partes.
  4. Revisa: que no falte ninguna parte y que cada formula vaya con su cuerpo.
EstructuraDespieceCapacidad total
Silo con techocilindro (r=2,h=5)=62.8 + cono (r=2,h=3)=12.5675.36 m³
Tanque elevadoesfera (r=3)=113.04 + cilindro (r=1,h=4)=12.56125.6 m³
Silo anchocilindro (r=3,h=4)=113.04 + cono (r=3,h=4)=37.68150.72 m³
Tanque chicoesfera (r=2)=33.49 + cilindro (r=1,h=5)=15.749.19 m³

Error a evitar: olvidar una parte del despiece (calcular solo el cilindro y dejar el cono sin sumar). Y al sumar AREAS de pintura, no contar dos veces la cara comun que desaparece al unir las piezas. Cada cuerpo, su propia formula.

💡 Mate-Datos Curiosos

El origen. El metodo de calcular volumenes complicados sumando y restando partes simples es tan antiguo como Arquimedes, que hallaba areas y volumenes descomponiendolos en piezas conocidas. Esa misma idea, llevada al limite, dio siglos despues el calculo integral de Newton y Leibniz: sumar infinitas rebanadas para medir cualquier cuerpo.

Quien lo usa hoy y para que. El despiece de cuerpos compuestos esta en toda la ingenieria:

  • 🏭
    Industria y almacenaje. Silos con techo conico, tanques sobre soportes: la capacidad real se calcula sumando partes.
  • 🚀
    Aeroespacial. Un cohete es cono (punta) + cilindros (etapas); su volumen de combustible se arma por secciones.
  • 🏗️
    Arquitectura. Cupulas (media esfera) sobre tambores cilindricos: el volumen interior se calcula por partes.
  • 💊
    Diseno de productos. Capsulas (cilindro + dos semiesferas), botellas, envases: el volumen exacto es suma de cuerpos simples.
✍️ Problemas Resueltos

Ejemplo 1 - Silo con techo conico

Cilindro (r = 2, h = 5) con techo cono (r = 2, h = 3). Capacidad total?

  1. Cilindro: 3.14 x 2² x 5 = 62.8 m³.
  2. Cono techo: 3.14 x 2² x 3 / 3 = 37.68 / 3 = 12.56 m³.
  3. Total: 62.8 + 12.56 = 75.36 m³.

Ejemplo 2 - Tanque elevado

Esfera (r = 3) sobre cilindro soporte (r = 1, h = 4). Capacidad total?

  1. Esfera: (4/3) x 3.14 x 3³ = (4/3) x 3.14 x 27 = 113.04 m³.
  2. Cilindro soporte: 3.14 x 1² x 4 = 12.56 m³.
  3. Total: 113.04 + 12.56 = 125.6 m³.

Ejemplo 3 - Silo ancho

Cilindro (r = 3, h = 4) con techo cono (r = 3, h = 4). Capacidad total?

  1. Cilindro: 3.14 x 9 x 4 = 113.04 m³.
  2. Cono: 3.14 x 9 x 4 / 3 = 113.04 / 3 = 37.68 m³.
  3. Total: 113.04 + 37.68 = 150.72 m³.
🌾 Molino de Nagua

Ejemplo 4 - Error de despiece incompleto

El silo (r = 2, h = 6) con techo cono (r = 2, h = 3). Que pasa si solo cuentas el cilindro?

  1. Cilindro: 3.14 x 4 x 6 = 75.36 m³.
  2. Cono techo: 3.14 x 4 x 3 / 3 = 12.56 m³.
  3. Total correcto: 75.36 + 12.56 = 87.92 m³. Contar solo el cilindro deja 12.56 sin sumar.

Ejemplo 5 - Tanque chico

Esfera (r = 2) sobre cilindro soporte (r = 1, h = 5). Capacidad total?

  1. Esfera: (4/3) x 3.14 x 2³ = 100.48 / 3 = 33.49 m³.
  2. Cilindro: 3.14 x 1 x 5 = 15.7 m³.
  3. Total: 33.49 + 15.7 = 49.19 m³.
🎯 Práctica interactiva

Responde con calma. Cada respuesta se marca en verde si es correcta o en rojo si no, y te explico el porqué. No necesitas acertar para seguir.

🧠 Quizzes del tema
📊 Evaluación del tema

5 preguntas. Aprobación al 80%. En cada reintento cambia el orden de las preguntas y de las respuestas.

Responde una a una: cada respuesta se marca en verde o rojo. Necesitas 80% para aprobar. Pulsa Reintentar para barajar.

👨‍👧 Vista del Tutor · Resumen del estudiante