Cilindro, cono y esfera – área y volumen

MatemáticasGeometría del espacioEdades 14–15

Usar con mi clase

Un modelo 3D de un cilindro, un cono o una esfera que se puede girar arrastrando con el ratón o con el dedo. Mueve los deslizadores del radio R y la altura h para ver cómo cambia el cuerpo junto con las fórmulas del área lateral, el área total y el volumen (AL = 2πRh, V = πR²h; AL = πRl, V = ⅓πR²h; S = 4πR², V = ⁴⁄₃πR³), mostradas con los valores numéricos. El botón 2D | 3D muestra un cilindro, un cono o una esfera en 3D real (WebGL) con los valores actuales de R y h; arrastra para girar y usa la rueda o pellizca para ampliar.

Lección: Cilindro, cono y esfera: área lateral, área total y volumen

Qué muestra

Cilindros, conos y esferas son cuerpos de revolución, y cada fórmula de área y volumen se puede relacionar con longitudes visibles en el modelo. La superficie lateral del cilindro se desenrolla en un rectángulo de 2πR por h, con área 2πRh, y su volumen es πR²h. La superficie lateral del cono depende de la generatriz l = √(R² + h²), no de h, y su volumen es exactamente un tercio del de un cilindro con la misma base y altura. La esfera tiene área 4πR² y volumen ⁴⁄₃πR³, lo que muestra que el área crece con R² y el volumen con R³.

Cómo usarla

Elige Cilindro, Cono o Esfera y cambia Radio de la base / radio R y Altura h. Gira el cuerpo arrastrándolo o con Girar, y usa el botón 2D | 3D para un modelo WebGL que se puede ampliar. Mantén fijos R y h mientras alternas entre Cilindro y Cono para comparar sus volúmenes. Después duplica R y pide a los estudiantes que predigan, antes de comprobarlo, cómo cambian los volúmenes del cilindro y de la esfera.

Parámetros que puedes cambiar

  • Cuerpo Cilindro, Cono, Esfera
  • Radio de la base / radio R 1–10 cm
  • Altura h (cilindro, cono) 1–20 cm
  • Giro automático

Preguntas para explorar

  1. ¿Por qué el área lateral del cono usa la generatriz l y no la altura h?
  2. Compara una esfera de radio R con un cilindro de radio R y altura 2R. ¿Cuál tiene mayor volumen?
  3. Al duplicar R, ¿por qué factor se multiplican el volumen del cilindro y el volumen de la esfera?