Definimos esfera y proporcionamos 3 calculadoras para calcular el área y el volumen de una esfera a partir de su radio y viceversa. También, se incluyen problemas resueltos.
Índice:
Calculadoras
Superficie/sólido de revolución
Problemas resueltos
Una esfera de radio \(R\) y centro \(P\) es el conjunto de puntos del espacio que distan \(R\) del punto \(P\).
1. Calculadoras
Disponemos de tres calculadoras. Todas ellas utilizan las siguientes fórmulas del área y volumen:
Los resultados se aproximan con 2 decimales.
Calculadora del área y volumen de la esfera a partir del radio:
Radio \(R =\)
Calculadora del radio y volumen a paritr del área:
Área \(A =\)
Calculadora del radio y área a paritr del volumen:
Volumen \(V =\)
2. Superficie/sólido de revolución
Una esfera es una superficie de revolución: se genera al hacer girar una circunferencia alrededor de un eje que pase por su centro:
También, puede generarse al hacer girar una semicircunferencia.
Una esfera sólida es un sólido de revolución: se genera al hacer girar un círculo alrededor de un eje que pase por su centro:
También, puede generarse al hacer girar un semicírculo.
3. Problemas resueltos
Problema 1
Calcular el área y el volumen de un esfera de radio \(R = 3 \text{ m}\).
Solución
Sólo tenemos que sustituir en las fórmulas.
Calculamos el área:
Calculamos el volumen:
Los resultados coinciden, pero el área es en metros cuadrados y el volumen es en metros cúbicos.
Problema 2
Si el área de una esfera es \(A = 16\pi \text{ cm}^2\), ¿cuál es su volumen?
Solución
Usamos la fórmula del área para calcular el radio:
Ahora que conocemos el radio, podemos calcular el volumen:
El volumen es, aproximadamente, \(33.51\text{ cm}^3\).
Problema 3
Si el volumen de una esfera es \(V = 4.5\pi \text{ m}^3\), ¿cuál es su área?
Solución
Usamos la fórmula del volumen para calcular el radio:
Calculamos el área:
El área es \(9\pi\text{ m}^2\).
Problema 4
¿Cuántos litros de agua caben en un depósito esférico gigante de \(6\text{ m}\) de diámetro?
Solución
El diámetro es el doble del radio, así que el radio de la esfera es \(3\text{ m}\).
Pasamos el radio a decímetros:
Calculamos el volumen de la esfera:
Como \(1\text{ L}\) de agua equivale a \(1\text{ dm}^3\), en el depósito caben, aproximadamente, \(113097.34\text{ L}\).
Problema 5
El radio de la esfera A es el doble que el de la esfera B. ¿El volumen de la esfera A es el doble que el de la esfera B?
Solución
Si \(R\) es el radio de la esfera B, su volumen es
Como el radio de la esfera A es el doble que el de B, su volumen es
Por tanto, el volumen de la esfera A es \(8\) veces el de la esfera B, no el doble.