דלג לתוכן

שטח הפנים והנפח של תיבה

שטח הפנים והנפח של תיבה

שטח הפנים
  • a\displaystyle a – האורך
  • b\displaystyle b – הרוחב
  • c\displaystyle c – הגובה
  • S\displaystyle S – שטח הפנים

שטח הפנים של תיבה הוא הסכום של השטחים של כל שש הפאות שלה – השטח של הפריסה שלה. זה כמה נייר צריך כדי לעטוף אותה בלי חפיפות. בפריסה יש שלושה זוגות של מלבנים חופפים:

acabacabbcbcacbc

  • הבסיס והמכסה: שטח של כל אחד מהם ab\displaystyle ab.
  • הפאה הקדמית והאחורית: ac\displaystyle ac.
  • שתי הפאות שבצדדים: bc\displaystyle bc.

נחבר את שלושת השטחים השונים, ונכפול ב־2:

S\displaystyle S =\displaystyle = 2(ab+bc+ac)\displaystyle 2(ab+bc+ac)

בקובייה שש פאות שהן ריבועים שווים, והשטח של כל אחת a2\displaystyle a^2:

S\displaystyle S =\displaystyle = 6a2\displaystyle 6a^2
חישוב שטח הפנים

רוצים לעטוף מתנה בקופסה שהאורך שלה 20 ס"מ, הרוחב 15 ס"מ והגובה 10 ס"מ.
כמה נייר עטיפה צריך לפחות?

  • הבסיס והמכסה: 20⋅15=300\displaystyle {20\cdot15}={300} סמ"ר כל אחד.
  • הפאה הקדמית והאחורית: 20⋅10=200\displaystyle {20\cdot10}={200} סמ"ר כל אחת.
  • הצדדים: 15⋅10=150\displaystyle {15\cdot10}={150} סמ"ר כל אחד.
  • שטח הפנים: 2⋅(300+200+150)=1300\displaystyle {2\cdot(300+200+150)}={1300} סמ"ר.

צריך לפחות 1300 סמ"ר נייר – ובפועל קצת יותר, בשביל הקפלים.

תרגיל 1

חשבו את שטח הפנים, בסמ"ר.

א
תיבה שהאורך שלה 6 ס"מ, הרוחב 4 ס"מ והגובה 3 ס"מ

    / – קו שבר · Tab או החצים – בין המונה למכנה, ואחר כך פתק מעל או מתחת · Enter – בדיקה ושורה חדשה · * – כפל · ^ – חזקה, ↓ – סוף החזקה

    / – קו שבר · Tab או החצים – בין המונה למכנה, ואחר כך פתק מעל או מתחת · Enter – שורה חדשה · * – כפל · ^ – חזקה, ↓ – סוף החזקה

    ב
    קובייה שאורך המקצוע שלה 7 ס"מ

      / – קו שבר · Tab או החצים – בין המונה למכנה, ואחר כך פתק מעל או מתחת · Enter – בדיקה ושורה חדשה · * – כפל · ^ – חזקה, ↓ – סוף החזקה

      / – קו שבר · Tab או החצים – בין המונה למכנה, ואחר כך פתק מעל או מתחת · Enter – שורה חדשה · * – כפל · ^ – חזקה, ↓ – סוף החזקה

      הנפח
      • V\displaystyle V – הנפח

      הנפח של תיבה הוא כמה מקום היא תופסת: כמה קוביות יחידה – קוביות של 1 ס"מ על 1 ס"מ על 1 ס"מ – ממלאות אותה. הנפח של קוביית יחידה הוא סמ"ק אחד. נמלא תיבה שהאורך שלה 4 ס"מ, הרוחב 3 ס"מ והגובה 2 ס"מ:

      • שכבה אחת מכסה את הבסיס: 3 שורות של 4 קוביות, 4⋅3=12\displaystyle {4\cdot3}={12} קוביות – כמו שטח הבסיס, 12 סמ"ר.
      • הגובה 2 ס"מ, ולכן יש שתי שכבות: 12⋅2=24\displaystyle {12\cdot2}={24} קוביות.
      • הנפח הוא 24 סמ"ק.

      כך בכל תיבה: הנפח הוא שטח הבסיס כפול הגובה – אורך כפול רוחב כפול גובה:

      V\displaystyle V =\displaystyle = a⋅b⋅c\displaystyle a\cdot b\cdot c

      בקובייה האורך, הרוחב והגובה שווים, והנפח הוא a⋅a⋅a\displaystyle a\cdot a\cdot a, ובקיצור a3\displaystyle a^{3}:

      V\displaystyle V =\displaystyle = a3\displaystyle a^3
      יחידות נפח
      • סמ"ק – הנפח של קובייה שהמקצוע שלה 1 ס"מ.
      • ליטר – הנפח של קובייה שהמקצוע שלה 10 ס"מ: 10⋅10⋅10=1000\displaystyle {10\cdot10\cdot10}={1000} סמ"ק.
      • מ"ק – הנפח של קובייה שהמקצוע שלה 1 מ’: 1000 ליטרים.

      כל המידות צריכות להיות באותה יחידה: אם אחת במטרים והשאר בסנטימטרים, קודם ממירים.

      חישוב הנפח

      503040

      האורך של אקווריום 50 ס"מ, הרוחב שלו 30 ס"מ והגובה 40 ס"מ.
      כמה ליטרים מים נכנסים בו?

      • הנפח: 50⋅30⋅40=60,000\displaystyle {50\cdot30\cdot40}={60{,}000} סמ"ק.
      • בכל ליטר 1000 סמ"ק: 60,000:1000=60\displaystyle {60{,}000:1000}={60} ליטרים.
      תרגיל 2

      חשבו.

      א
      הנפח של תיבה שהאורך שלה 5 ס"מ, הרוחב 4 ס"מ והגובה 3 ס"מ, בסמ"ק

        / – קו שבר · Tab או החצים – בין המונה למכנה, ואחר כך פתק מעל או מתחת · Enter – בדיקה ושורה חדשה · * – כפל · ^ – חזקה, ↓ – סוף החזקה

        / – קו שבר · Tab או החצים – בין המונה למכנה, ואחר כך פתק מעל או מתחת · Enter – שורה חדשה · * – כפל · ^ – חזקה, ↓ – סוף החזקה

        ב
        הנפח של קובייה שאורך המקצוע שלה 6 ס"מ, בסמ"ק

          / – קו שבר · Tab או החצים – בין המונה למכנה, ואחר כך פתק מעל או מתחת · Enter – בדיקה ושורה חדשה · * – כפל · ^ – חזקה, ↓ – סוף החזקה

          / – קו שבר · Tab או החצים – בין המונה למכנה, ואחר כך פתק מעל או מתחת · Enter – שורה חדשה · * – כפל · ^ – חזקה, ↓ – סוף החזקה

          ג
          כמה ליטרים נכנסים בקופסת אחסון שהאורך שלה 40 ס"מ, הרוחב 25 ס"מ והגובה 20 ס"מ

            / – קו שבר · Tab או החצים – בין המונה למכנה, ואחר כך פתק מעל או מתחת · Enter – בדיקה ושורה חדשה · * – כפל · ^ – חזקה, ↓ – סוף החזקה

            / – קו שבר · Tab או החצים – בין המונה למכנה, ואחר כך פתק מעל או מתחת · Enter – שורה חדשה · * – כפל · ^ – חזקה, ↓ – סוף החזקה

            מקצוע חסר מתוך הנפח

            כשיודעים את הנפח ואת שני המימדים של הבסיס, מוצאים את הגובה בחילוק.

            דוגמה. הנפח של תיבה 60 סמ"ק. האורך שלה 4 ס"מ והרוחב 3 ס"מ. מה הגובה?

            • בשכבה אחת של קוביות יש 4⋅3=12\displaystyle {4\cdot3}={12} קוביות.
            • יש 60 קוביות, ולכן יש 60:12=5\displaystyle {60:12}={5} שכבות.
            • הגובה הוא 5 ס"מ: 604⋅3=5\displaystyle {\frac{60}{4\cdot3}}={5}.
            תרגיל 3

            באקווריום נכנסים 72 ליטרים.
            האורך שלו 60 ס"מ, והרוחב שלו 30 ס"מ.
            מה הגובה שלו, בס"מ?

              / – קו שבר · Tab או החצים – בין המונה למכנה, ואחר כך פתק מעל או מתחת · Enter – בדיקה ושורה חדשה · * – כפל · ^ – חזקה, ↓ – סוף החזקה

              / – קו שבר · Tab או החצים – בין המונה למכנה, ואחר כך פתק מעל או מתחת · Enter – שורה חדשה · * – כפל · ^ – חזקה, ↓ – סוף החזקה

              תרגיל 4

              האורך של חדר 4 מ’, הרוחב שלו 3 מ’ והגובה 2.5 מ’.
              צובעים את ארבעת הקירות ואת התקרה, אבל לא את הרצפה.
              התעלמו מהדלת ומהחלון.

              א
              כמה מ"ר צובעים?

                / – קו שבר · Tab או החצים – בין המונה למכנה, ואחר כך פתק מעל או מתחת · Enter – בדיקה ושורה חדשה · * – כפל · ^ – חזקה, ↓ – סוף החזקה

                / – קו שבר · Tab או החצים – בין המונה למכנה, ואחר כך פתק מעל או מתחת · Enter – שורה חדשה · * – כפל · ^ – חזקה, ↓ – סוף החזקה

                ב

                פחית צבע מספיקה ל־10 מ"ר. כמה פחיות צריך לקנות? הסבירו.

                תרגיל 5

                הנפח של קובייה 125 סמ"ק.

                א

                מה אורך המקצוע שלה? הסבירו איך מצאתם.

                  / – קו שבר · Tab או החצים – בין המונה למכנה, ואחר כך פתק מעל או מתחת · Enter – בדיקה ושורה חדשה · * – כפל · ^ – חזקה, ↓ – סוף החזקה

                  / – קו שבר · Tab או החצים – בין המונה למכנה, ואחר כך פתק מעל או מתחת · Enter – שורה חדשה · * – כפל · ^ – חזקה, ↓ – סוף החזקה

                  ב
                  מה שטח הפנים שלה, בסמ"ר?

                    / – קו שבר · Tab או החצים – בין המונה למכנה, ואחר כך פתק מעל או מתחת · Enter – בדיקה ושורה חדשה · * – כפל · ^ – חזקה, ↓ – סוף החזקה

                    / – קו שבר · Tab או החצים – בין המונה למכנה, ואחר כך פתק מעל או מתחת · Enter – שורה חדשה · * – כפל · ^ – חזקה, ↓ – סוף החזקה

                    תרגיל 6

                    לקובייה אחת המקצוע 2 ס"מ, ולקובייה שנייה 4 ס"מ – כפול.
                    פי כמה גדול שטח הפנים של הקובייה השנייה?
                    ופי כמה גדול הנפח שלה?
                    חשבו והסבירו.

                    שטח הפנים

                      / – קו שבר · Tab או החצים – בין המונה למכנה, ואחר כך פתק מעל או מתחת · Enter – בדיקה ושורה חדשה · * – כפל · ^ – חזקה, ↓ – סוף החזקה

                      / – קו שבר · Tab או החצים – בין המונה למכנה, ואחר כך פתק מעל או מתחת · Enter – שורה חדשה · * – כפל · ^ – חזקה, ↓ – סוף החזקה

                      הנפח

                        / – קו שבר · Tab או החצים – בין המונה למכנה, ואחר כך פתק מעל או מתחת · Enter – בדיקה ושורה חדשה · * – כפל · ^ – חזקה, ↓ – סוף החזקה

                        / – קו שבר · Tab או החצים – בין המונה למכנה, ואחר כך פתק מעל או מתחת · Enter – שורה חדשה · * – כפל · ^ – חזקה, ↓ – סוף החזקה