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Supongo que cuando dices una esfera inscrita en un cono te estás refiriendo a que la esfera está perfectamente inscrita y en ese caso el cono debe ser equilátero. El volumen del cono es: Vc = 1/3 π Rc² h
Y el volumen de la esfera: Ve = 4/3 π Re³
Pero en un cono equilátero, el centro de la esfera inscrita es el baricentro del triángulo equilátero sección. Y el baricentro del triángulo equilátero divide a la altura h en dos segmentos de 2/3 y 1/3. Justamente el segmento de 1/3 que es el que va desde el baricentro hasta la base del triángulo es el que se corresponde con el radio de la esfera. Por tanto: Re = 1/3 h Por otra parte, el radio de la base del cono es la mitad del lado del t riángulo equilátero que se obtiene de la sección vertical del cono. Y como los lados de un triángulo equilátero son: L = 2/√3 h Rc = L/2 = h/√3
La relación entre el volumen del cono y de la esfera inscrita será: Vc/Ve = (1/3 π Rc² h) / (4/3 π Re³) = ¼ Rc² h/Re³
La figura muestra una pirámide regular y su desarrollo, que nos permite deducir el área. Como vemos en la figura:
Área lateral = N · Área Triángulo Siendo N el número de lados del polígono que forma la base.
ÁREA Y VOLUMEN DE UNA PIRÁMIDE
Total =
Volumen
A Lateral + A Base
Área base · Altura 3
Base = Polígono Regular.
A Base
A Lateral
Perímetro·apotema
2
Perímetrobase· Apotema 2
No confundas apotema del polígono con apotema de la pirámide (=altura triángulo de una cara)
Ejercicios
1.-Observa en la figura los cálculos realizados para calcular área y volumen. Mueve los puntos marcados en la pirámide para que:
a) Calcula A aplicando el teorema Pitágoras.
2.- Calcula el área y el volumen de una pirámide cuadrangular de igual lado y altura.
CONO La figura muestra el desarrollo de un cono, un sector circular y una circunferencia.
La longitud de la circunferencia, 2 Πr, es igual a la longitud del arco del sector 2Πgn/360. 2Πr=2Πgn/360, de donde n=360r/g. Luego el área lateral es A L=Πrg y el área total es:
AToral rg r
2
Ejercicios: 1.-Modifica el cono para que el ángulo del sector circular sea recto (puede que exacto no lo consigas) ¿Que relación hay entre la generatriz y el radio? 2.-Calcula el área de un cono de radio 1,3 m y generatriz 3,6 m. ¿Cuánto mide la altura del cono?