Volumes de solides usuels : formules et calculs
2ndeMathematiquesAires et volumesVolumes de solides usuels~2 min de lecture
Volumes de solides usuels : formules et calculs
Ce cours explique comment calculer le volume des solides simples que l’on rencontre souvent.
Objectifs
- Savoir connaître les formules de volume des solides usuels : cube, pavé droit, cylindre, pyramide, cône, sphère.
- Savoir appliquer ces formules à des exercices variés.
Notions clés
- Volume d’un cube : \[ V = a^3 \] où \( a \) est la longueur d’un côté.
- Volume d’un pavé droit : \[ V = L \times l \times h \] avec \( L, l, h \) longueurs de ses arêtes.
- Volume d’un cylindre : \[ V = \pi r^2 h \] où \( r \) est le rayon de la base et \( h \) la hauteur.
- Volume d’une pyramide : \[ V = \frac{1}{3} \times \text{aire de la base} \times h \]
- Volume d’un cône : \[ V = \frac{1}{3} \pi r^2 h \]
- Volume d’une sphère : \[ V = \frac{4}{3} \pi r^3 \]
Exemple résolu : volume d’un cylindre
Soit un cylindre de rayon \( r=3\,cm \) et de hauteur \( h=10\,cm \). Trouvons son volume.
Voir la solution
On identifie la formule : \[ V = \pi r^2 h \]
On remplace par : \[ V = \pi \times 3^2 \times 10 \]
Calculons : \[ V = \pi \times 9 \times 10 \]
Ce qui donne : \[ V = 90 \pi \]
En approximateur numérique : \[ V \approx 90 \times 3,14 = 282,6\,cm^3 \]
Quelle est la formule générale pour le volume d’un cylindre ?
La bonne réponse est la première car elle correspond à la formule du volume d’un cylindre.
Erreurs fréquentes
- Utiliser la mauvaise formule pour le solide donné.
- Confondre la longueur du rayon avec le diamètre dans la formule du cylindre ou de la sphère.
- Oublier de multiplier par \(\pi\) ou d’élever au carré le rayon.
Récapitulatif
Cube
Volume = a^3, où a est la longueur du côté
Pyramide
Volume = 1/3 × aire de la base × h
Cône
Volume = 1/3 × π r^2 h
Sphère
Volume = 4/3 × π r^3
Cylindre
Volume = π r^2 h
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