Aprender
Esfera: superficie y volumen
La esfera aparece en la prueba con dos fórmulas y una trampa: casi siempre entregan el diámetro y la fórmula pide el radio.
Lo que hay que saber
Las dos fórmulas. Superficie: . Volumen: . La superficie va con el cuadrado del radio y el volumen con el cubo, y esa diferencia de exponente explica casi todo lo que la prueba pregunta sobre esferas.
Radio y diámetro. , así que . Si el enunciado da el diámetro, dividir antes de reemplazar no es opcional.
Cómo escalan. Si el radio se multiplica por , la superficie se multiplica por y el volumen por :
| El radio | La superficie | El volumen |
|---|---|---|
| se duplica | ||
| se triplica | ||
| se reduce a la mitad |
Por eso las preguntas de comparación se responden sin calcular ningún volumen: basta la razón de los radios elevada al exponente que corresponda.
La esfera y su cilindro. Una esfera ocupa exactamente dos tercios del cilindro más ajustado que la contiene, el de radio y altura . Es la relación que descubrió Arquímedes y sirve para estimar sin calculadora.
Media esfera. Un casquete de media esfera tiene volumen , y si se pide su superficie hay que decidir si incluye la tapa circular: la media superficie esférica es , y con la tapa son .
Las unidades delatan el error. La superficie va en unidades cuadradas y el volumen en cúbicas. Si el resultado quedó en cm² cuando se pedía volumen, el procedimiento estaba equivocado antes que el número.
Ejemplo resuelto
1 de 3 pasosUna esfera tiene 12 cm de diámetro. Calcula su volumen en términos de .
Obtengo el radio: cm.
Por qué: La fórmula del volumen usa el RADIO. Reemplazar el diámetro directamente da un resultado ocho veces mayor.
Otro ejemplo
Dos pelotas son esféricas: la primera tiene cm de radio y la segunda, cm. ¿Cuántas veces más material se necesita para forrar la segunda, y cuántas veces más aire le cabe?
El error más común
Usar el diámetro como si fuera el radio. Como el volumen depende de , el error no duplica el resultado: lo multiplica por ocho. Anota el radio aparte antes de reemplazar.
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