Área y volumen de cuerpos geométricos
- El área lateral ($A_L$) es la suma de las áreas de las caras laterales.
- El área total ($A_T$) es el área lateral más el área de las bases: $A_T = A_L + 2A_{base}$ (en pirámides y conos, $A_T = A_L + A_{base}$).
- El volumen ($V$) mide el espacio que ocupa el cuerpo.
Tabla de fórmulas
| Cuerpo | Área lateral | Área total | Volumen |
|---|---|---|---|
| Prisma (perímetro de la base $P$, altura $h$) | $A_L = P \cdot h$ | $A_L + 2A_{base}$ | $V = A_{base} \cdot h$ |
| Cilindro (radio $r$, altura $h$) | $A_L = 2\pi r h$ | $2\pi r h + 2\pi r^2$ | $V = \pi r^2 h$ |
| Pirámide (perímetro $P$, apotema lateral $a_p$) | $A_L = \dfrac{P \cdot a_p}{2}$ | $A_L + A_{base}$ | $V = \dfrac{A_{base} \cdot h}{3}$ |
| Cono (radio $r$, generatriz $g$) | $A_L = \pi r g$ | $\pi r g + \pi r^2$ | $V = \dfrac{\pi r^2 h}{3}$ |
| Esfera (radio $r$) | — | $A = 4\pi r^2$ | $V = \dfrac{4}{3}\pi r^3$ |
Ejemplos resueltos
cubo de lado 3 cm
- Área total: $A = 6 \cdot 3^2 = 6 \cdot 9 = 54$ cm².
- Volumen: $V = 3^3 = 27$ cm³.
cilindro de radio 2 cm y altura 5 cm
Con $\pi \approx 3{,}14$:
- Volumen: $V = \pi \cdot 2^2 \cdot 5 = 20\pi \approx 62{,}8$ cm³.
- Área lateral: $A_L = 2\pi \cdot 2 \cdot 5 = 20\pi \approx 62{,}8$ cm².
- Área total: $A_T = 20\pi + 2 \cdot \pi \cdot 4 = 28\pi \approx 87{,}92$ cm².
esfera de radio 3 cm
- Volumen: $V = \dfrac{4}{3}\pi \cdot 3^3 = \dfrac{4}{3}\pi \cdot 27 = 36\pi \approx 113{,}1$ cm³.
- Área: $A = 4\pi \cdot 3^2 = 36\pi \approx 113{,}1$ cm².
pirámide de base cuadrada de lado 4 cm y altura 9 cm
- Área de la base: $A_{base} = 4^2 = 16$ cm².
- Volumen: $V = \dfrac{16 \cdot 9}{3} = 48$ cm³.
Unidades de volumen y capacidad
- $1$ dm³ $= 1$ L y $1$ cm³ $= 1$ mL.
- Para pasar de m³ a dm³ se multiplica por 1000; de dm³ a cm³, también por 1000.
Errores comunes
- Olvidar el factor $\dfrac{1}{3}$ en el volumen de pirámides y conos.
- Confundir la generatriz del cono con su altura: $g^2 = r^2 + h^2$.
- Usar el diámetro en lugar del radio en las fórmulas del círculo.
- Mezclar unidades (por ejemplo, radio en cm y altura en m) sin convertirlas antes.