Мобильная версия пока недоступна

К сожалению, сайт пока не адаптирован для мобильных устройств. Откройте его на компьютере или ноутбуке.

К содержанию

Пересчитываем кубики

2.5 мин Ур. 1β 7 Тема
Расположение текста
Все настройки

Ровно как и в случае площади, использование единичного куба в качестве меры объёма связано с удобством разбиения произвольных участков пространства на кубы. Поэтому иногда объём называют "кубатурой".

Сложение фигуры из кубов

Вычислить объём фигуры — фактически означает понять, на сколько именно кубов может быть разбита такая фигура. Как и в случае с площадью, наряду с кубическими метрами, используются кубические сантиметры, кубические миллиметры, кубические километры и так далее.

Однако задача пересчёта порой оказывается сложнее, чем с квадратами. Дело в том, что любую плоскую фигуру мы можем сравнительно просто изобразить на бумаге и напрямую увидеть и посчитать все её клеточки. В случае объёмных фигур некоторые кубики неминуемо оказываются заслонены от нашего взгляда своими соседями, поэтому пересчёт кубиков требует некоторого пространственного воображения.

Представьте, например, большой куб с ребром \(3\unit{{\text{см}}}\), сложенный из кубов поменьше: каждый с ребром \(1 \unit{{\text{см}}}\), как изображено на рисунке. Из скольки маленьких кубиков он состоит? Постарайтесь сначала дать ответ в уме, а затем кликните на куб и, может быть, пересмотрите свой ответ.

Разбиение куба на единичные кубики
Показать ответ

Большой куб разбивается на три⁠ слоя, каждый из которых состоит из трёх⁠ столбиков, каждый из которых состоит из трёх⁠ кубиков. При этом в таком разбиении каждый кубик учитывается строго один раз. Следовательно, общее число малых кубиков в большом составляет \[\class{logic-mark logic-color-1 logic-group-1 logic-fill}{3} \cdot \class{logic-mark logic-color-2 logic-group-2 logic-fill}{3} \cdot \class{logic-mark logic-color-3 logic-group-3 logic-fill}{3} = 27.\] Иногда приходится слышать другие рассуждения. Например, !куб имеет шесть граней, на каждой из которых девять кубиков, поэтому всего кубиков \(6\cdot 9 = 54\). Обратите внимание, это неправильное рассуждение, потому что некоторые кубики (находящиеся на ребре) учитываются в этом подсчёте дважды, ведь касаются сразу двух граней, некоторые (угловые) — даже трижды, а один (самый внутренний) кубик не учитывается ни разу: он не "виден" ни на одной грани. Зато подобное рассуждение сгодилось бы при вычислении общей площади поверхности куба. Она действительно состоит из \(54\) малых квадратов.

Ответ: \(27\)

Резюме:

  • Вычислить объём — значит пересчитать эталонные кубы, из которых может быть составлено тело.
  • Этот пересчёт надо проводить аккуратно, учитывая, что за одним слоем кубиков "прячутся" более далёкие слои.
Далее