วันศุกร์ที่ 8 พฤศจิกายน พ.ศ. 2556

รูปเรขาคณิตสามมิติ

รูปเรขาคณิตสามมิติ

ปริซึม
ชมวิดีโอ
          ปริซึม (Prism) คือ รูปเรขาคณิตสามมิติ ที่มีฐานทั้งสองข้าง เป็นรูปเหลี่ยมที่ เท่ากันทุกประการ ฐานทั้งสองอยู่บนระนาบที่ขนานกัน และด้านข้างแต่ละด้าน เป็นรูปสี่เหลี่ยมด้านขนาน
          การเรียกชื่อของปริซึม จะเรียกตามฐานของปริซึม ดังตัวอย่าง
ทรงกระบอก
ชมวิดีโอ
          ทรงกระบอก (Cylinder) คือ รูปเรขาคณิตสามมิติ ที่มีฐานทั้งสองข้างเป็นรูปวงกลม ที่เท่ากันทุกประการ ฐานทั้งสองอยู่บนระนาบที่ขนานกัน เมื่อตัดรูปเรขาคณิตสามมิตินั้น ด้วยระนาบที่ขนานกับฐานแล้ว จะได้หน้าตัดเป็นวงกลม ที่เท่ากันทุกประการกับฐานเสมอ
พีระมิด
ชมวิดีโอ
          พีระมิด (Pyramid) คือ รูปเรขาคณิตสามมิติที่มีฐานเป็นรูปเหลี่ยม  ใด ๆ ที่มียอดแหลม ไม่อยู่บนระนาบเดียวกันกับฐาน และทุกหน้าเป็นรูปสามเหลี่ยม ที่มีจุดยอด ร่วมกันที่ยอดแหลมนั้น
          การเรียกชื่อของพีระมิด จะเรียกตามฐานของพีระมิด ดังตัวอย่าง
กรวย
ชมวิดีโอ
          กรวย (Cone) คือ รูปเรขาคณิตสามมิติ ที่มีฐานเป็นรูปวงกลม มียอดแหลม ที่ไม่อยู่บนระนาบเดียวกับฐาน และเส้นที่ต่อระหว่างจุดยอดและจุดใด ๆ บนขอบของฐานเป็น ส่วนของเส้นตรง
ทรงกลม
ชมวิดีโอ
          ทรงกลม (Sphere) คือ รูปเรขาคณิตสามมิติ ที่มีผิวโค้งเรียบ และจุดทุกจุด บนผิวโค้ง อยู่ห่างจากจุดคงที่จุดหนึ่ง เป็นระยะเท่ากัน
จุดคงที่เรียกว่าจุดศูนย์กลาง
ระยะทางที่เท่ากันเรียกว่ารัศมี

ปริมาตรของปริซึม

ปริมาตรของปริซึม

  หลักการ
 สำหรับปริซึมใด ๆ ปริมาตรของปริซึมหาได้จากสูตร
  ปริมาตรของปริซึม=พื้นที่ฐาน x สูง
     
 
ตัวอย่างจงหาปริมาตรของปริซึมที่มีพื้นที่ฐานเท่ากับ 20 ตารางหน่วย และสูง 4 หน่วย
วิธีทำจากสูตรปริมาตรของปริซึม=พื้นที่ฐาน x สูง
 จะได้ปริมาตรของปริซึม=พื้นที่ฐาน x สูง
   =20 x 4
   =80 ลูกบาศก์หน่วย
 
ตัวอย่างจงหาปริมาตรของปริซึมที่กำหนดให้ดังรูป
 
วิธีทำจากสูตรปริมาตรของปริซึม=พื้นที่ฐาน x สูง
 และพื้นที่ฐาน=กว้าง x ยาว
   =3 x 4
   =12 ตารางหน่วย
 จะได้ปริมาตรของปริซึม=12 x 8
   =96 ลูกบาศก์หน่วย
 
ตัวอย่างจงหาปริมาตรของปริซึมที่กำหนดให้ดังรูป
 
วิธีทำจากสูตรปริมาตรของปริซึม=พื้นที่ฐาน x สูง
 และพื้นที่ฐาน=
   =
   =90 ตารางหน่วย
 จะได้ปริมาตรของปริซึม=90 x 24
   =2,160 ลูกบาศก์หน่วย
 
ตัวอย่างจงหาปริมาตรของปริซึมสามเหลี่ยมที่มีขนาดดังรูป
 
วิธีทำจากสูตรปริมาตรของปริซึม=พื้นที่ฐาน x สูง
 และพื้นที่ฐาน=
   =
   =6 ตารางหน่วย
 จะได้ปริมาตรของปริซึม=6 x 12
   =72 ลูกบาศก์หน่วย
 
ตัวอย่างจงหาปริมาตรของปริซึมสามเหลี่ยมหน้าจั่วที่มีขนาดดังรูป
 
วิธีทำจากสูตรปริมาตรของปริซึม=พื้นที่ฐาน x สูง
 และพื้นที่ฐาน=
   =
 หา สูง ของฐาน โดยใช้ทฤษฎีบทพีทาโกรัส
 
 จากc2=a2 + b2
  102=62 + b2
  100=36 + b2
  100 - 36=b2
  64=b2
  8=b
 นั่นคือพื้นที่ฐาน=
   =48 ตารางหน่วย
 จะได้ปริมาตรของปริซึม=พื้นที่ฐาน x สูง
   =48 x 40
   =1,920 ลูกบาศก์หน่วย
 
ตัวอย่างจงหาปริมาตรของปริซึมที่มีขนาดดังรูป
 
วิธีทำจากสูตรปริมาตรของปริซึม=พื้นที่ฐาน x สูง
 หาพื้นที่ฐานก่อน ซึ่งพิจารณาฐานจากรูป
 
 จะพบว่า ลักษณะของฐาน ประกอบขึ้นจากรูปสามเหลี่ยมและ สี่เหลี่ยมผืนผ้า
 
 หาพื้นที่รูปสี่เหลี่ยมผืนผ้า
 จะได้         พื้นที่สี่เหลี่ยมผืนผ้า=กว้าง x ยาว
   =8 x 10
   =80 ตารางหน่วย
 หาพื้นที่รูปสามเหลี่ยม
 จะได้พื้นที่รูปสามเหลี่ยม=
   =
   =25 ตารางหน่วย
 ดังนั้นพื้นที่ฐานของปริซึม=80 + 25
   =105 ตารางหน่วย
 จากปริมาตรของปริซึม=พื้นที่ฐาน x สูง
 จะได้ปริมาตรของปริซึม=105 x 30
   =3,150 ลูกบาศก์หน่วย
 
ตัวอย่างที่ระบายน้ำมีหน้าตัดเป็นรูปสี่เหลี่ยมจัตุรัส ยาวด้านละ 2 เมตร มีน้ำไหลผ่าน ด้วยอัตราเร็ว 1.5 เมตรต่อวินาที จงหาปริมาตรของน้ำเต็มท่อ ที่ไหลออกในเวลา 30 นาที
วิธีทำวาดรูปคร่าว ๆ
 
 น้ำที่ไหลผ่านที่ระบายจะมีลักษณะรูปร่างเป็น ปริซึม
 พิจารณาข้อความ “น้ำไหลผ่านด้วยอัตราเร็ว 1.5 เมตร/วินาที”
 หมายความว่า ในเวลา 1 วินาที น้ำจะไหลผ่านที่ระบายได้ระยะทาง 1.5 เมตร
 ซึ่งสามารถนำมาหาปริมาตรของน้ำที่ไหลในเวลา 1 วินาทีได้ ดังนี้
    
 ปริมาตรของน้ำที่ไหล 1 วินาที=พื้นที่ฐาน x สูง
   =(2 x 2) x 1.5
   =6 ลูกบาศก์เมตร
     
 ดังนั้นปริมาตรของน้ำที่ไหล 30 วินาที=6 x 30
   =180 ลูกบาศก์เมตร
   =25 ตารางหน่วย