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[Risolto] Un solido è composto da un prisma retto a base quadrata ...

  

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Un solido è composto da un prisma retto a base quadrata, alto 30cm ed avente il perimetro di base di 40 cm, cui sovrapposta una piramide quadrangolare regolare la cui base coincide con quella del prisma. Sapendo che l'altezza della piramide è 2/5 di quella del prisma, determina:

  • La misura dell'area laterale e totale del prisma;
  • La misura dell'area laterale e totale della piramide;
  • La misura del volume è dell'area totale dell'intero solido composto;
  • Lo spigolo di base di un cubo avente la superficie che è i 16/65 di quella del solido composto;
  • Il peso del cubo se è fatto di vetro( ps 2,5 g/cm3).
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Un solido è composto da un prisma retto a base quadrata, alto H = 30 cm ed avente il perimetro di base 2p di 40 cm cui è sovrapposta una piramide quadrangolare regolare la cui base coincide con quella del prisma. Sapendo che l'altezza h della piramide è 2/5 di quella del prisma, determina:

 

La misura dell'area laterale Alpre e totale Apr del prisma

spigolo di base s = 2p/4 = 40/4 = 10 cm 

area basi Abpr = 2*s^2 = 2*10^2 = 200 cm^2

area laterale Alpr = 2p*H = 40*30 = 1200 cm^3

area totale Apr = Abpr+Alpr = 200+1.200 = 1.400 cm^2

 

La misura dell'area laterale Apli e totale Api della piramide

area base Abpi = s^2 = 10^2 = 100 cm^2

altezza h = 30*2/5 = 12 cm

apotema a = √h^2+(s/2)^2 = √12^2+5^2 = 13,0 cm

Alpi  = 2S*a = 20*13 ) 260 cm^2

Api = Abpi+Alpi = 100+260 = 360 cm^2

 

La misura del volume Vs è dell'area totale As dell'intero solido composto

As = Apr+Alpi-s^2 = 1.400+260-100 = 1.560 cm^2

Vs = Abpr*(H+h/3) = 100*(30+4) = 3.400 cm^3

 

Lo spigolo di base S di un cubo avente la superficie che è i 16/65 di quella del solido composto

S = √1560*16/(65*6) = 8,00 cm 

Il peso P del cubo se è fatto di vetro( ps 2,5 g/cm3).

peso P = 8^3*2,5 = 1.280 grammi



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Per risolverlo devi prima comprenderne bene il testo: dare un nome simbolico a tutte le entità rilevanti e scrivere le loro relazioni in funzione di quei nomi, poi manipolare le relazioni ottenute fino a isolare i nomi di ciò che i quesiti chiedono, infine sostituire i valori dati al posto dei loro nomi e calcolare i risultati.
Per comprendere bene il testo di un problema il mio metodo è di sfrondare la narrativa dalle chiacchiere d'ambientazione e lasciare le sole informazioni che definiscono il problema astratto su cui costruire il modello matematico risolutivo; cioè generalizzo il caso, risolvo il modello generale, e poi il caso specifico sostituendo i valori dati ai loro nomi simbolici.
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Misure in: cm, cm^2, cm^3, g.
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"prisma retto a base quadrata" ≡ parallelepipedo retto di spigoli {L, L, H} dove
* L = 40/4 = 10
* H = 30
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"piramide regolare" + "base comune col prisma" + "altezza pari a 2/5 di quella del prisma" ≡
≡ piramide quadrangolare regolare con lato di base L e altezza
* h = (2/5)*H = (2/5)*30 = 12
quindi apotema
* a = √(h^2 + (L/2)^2)
---------------
Le aree laterale SL e totale ST del prisma sono
* SL = 4*L*H
* ST = SL + 2*L^2 = 4*L*H + 2*L^2 = 2*(2*H + L)*L
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Le aree laterale SL e totale ST della piramide sono
* SL = 4*L*a/2 = 4*L*√(h^2 + (L/2)^2)/2 = L*√(4*h^2 + L^2)
* ST = SL + L^2 = L*√(4*h^2 + L^2) + L^2 = L*(L + √(4*h^2 + L^2))
---------------
L'area totale dell'intero solido composto è la somma di quelle dei solidi componenti meno quella delle due basi sovrapposte che, in quanto tali, non appaiono all'esterno.
* STcomposto = STprisma + STpiramide - 2*Sbase =
= 2*(2*H + L)*L + L*(L + √(4*h^2 + L^2)) - 2*L^2 =
= L*(√(4*h^2 + L^2) + 4*H + L)
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Il volume dell'intero solido composto è la somma di quelli dei solidi componenti
* Vcomposto = Vprisma + Vpiramide =
= L*L*H + L*L*h/3 =
= L*L*H + L*L*(2/5)*H/3 =
= (17/15)*H*L^2
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"Lo spigolo di base di un cubo avente la superficie che è i 16/65 di quella del solido composto"
E no! I cubi non hanno mica "spigolo di base", solo "spigolo": per definizione di cubo.
Il cubo di spigolo "s" ha
* area di faccia s^2
* area totale 6*s^2
"16/65 della superficie del solido composto" hanno area
* (16/65)*STcomposto =
= (16/65)*L*(√(4*h^2 + L^2) + 4*H + L)
eguagliando le due espressioni si ha l'equazione
* (16/65)*L*(√(4*h^2 + L^2) + 4*H + L) = 6*s^2 ≡
≡ (16/65)*L*(√(4*((2/5)*H)^2 + L^2) + 4*H + L) = 6*s^2 ≡
≡ s = (2/5)*√(L*√((2/39)*(16*H^2 + 25*L^2)) + 20*H*L + 5*L^2)
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"Il peso del cubo se è fatto di vetro( ps 2,5 g/cm3)."
Beh, insomma!
A questo punto credo che le sostituzioni e l'aritmetica te le possa fare da sola, e così per questo calcoletto finale.

@exprof grazie mille

 

@exprof @exProf..👍👍 Felice domenica



Risposta
SOS Matematica

4.6
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