← Retour au chapitre

Fiche à trous · 5ème · Mathématiques

Volumes — Pavés, prismes et cylindres

Complétez de mémoire, puis vérifiez avec la page de corrigé.

Trois solides, une seule idée : aire de la base × hauteur. Le pavé, le prisme et le cylindre obéissent à la même formule — seule la façon de calculer l'aire de la base change. Retenir trois formules séparées est une perte de temps.

Une formule, trois solides

empiler des tranches identiques : c’est ce que dit « aire de base × hauteur »pavé droitbase : rectangleprisme droitbase : polygone quelconquecylindrebase : disqueh
1.

Règle

3

Propriété

5

Exemple

Un cylindre a un rayon de 4 cm et une hauteur de 10 cm. Calculer son volume.

  1. 6.
  2. 7.
  3. 8.

Résultat :

Piège

Utiliser le diamètre à la place du rayon dans .

souligner le mot diamètre dans l'énoncé et écrire la division par 2 sur une ligne à part, avant de commencer le calcul.

Définitionaire latérale et aire totale :

11

Exemple

Combien de peinture pour un réservoir cylindrique ouvert de rayon 2 m et de hauteur 3 m, fond compris ?

  1. 12.
  2. 13.
  3. 14.

Résultat :

Les unités de volume

chaque changement d’unité de volume se fait par 1000, pas par 101 dm³ = 1 L · 1 cm³ = 1 mL · 1 m³ = 1 000 Ldm³cm³mm³× 1000× 1000× 1000
16.

L'égalité 1 dm³ = 1 L est la passerelle entre volumes et capacités : elle transforme un calcul de géométrie en réponse utilisable — combien de litres tient ce réservoir. Elle donne aussi 1 cm³ = 1 mL, qui sert bien plus souvent en pratique.

  • L'énoncé donne-t-il le rayon ou le diamètre ?
  • Ma hauteur est-elle bien perpendiculaire à la base ?
  • Toutes mes longueurs sont-elles dans la même unité avant le calcul ?
  • Ai-je changé d'unité de volume par 1 000, et non par 10 ?
  • L'ordre de grandeur du résultat est-il plausible ?

Corrigé · à détacher

Volumes — Pavés, prismes et cylindres

  1. 1. Le même geste dans les trois cas : on empile la base sur toute la hauteur.
  2. 2. Le volume d'un solide droit est le produit de l'aire de sa base par sa hauteur. La hauteur se mesure perpendiculairement à la base, jamais le long d'une arête oblique.
  3. 3.
  4. 4. Les trois cas particuliers ne sont que cette formule appliquée à trois bases différentes.
  5. 5.
  6. 6. L'aire de la base est celle d'un disque :
  7. 7. On multiplie par la hauteur :
  8. 8. La valeur exacte est donc cm³, et la valeur approchée :
  9. 9. 160π cm³, soit environ 502 cm³
  10. 10. L'aire latérale d'un solide droit est celle de sa surface « déroulée » : pour un cylindre, un rectangle de longueur — le périmètre du disque — et de hauteur . L'aire totale y ajoute les deux bases. Volume et aire répondent à deux questions différentes : ce que le solide contient, et ce qu'il faut de matière pour l'envelopper.
  11. 11.
  12. 12. La surface latérale déroulée est un rectangle :
  13. 13. Le fond est un disque :
  14. 14. Le réservoir étant ouvert, on n'ajoute pas la seconde base :
  15. 15. environ 50,3 m² à peindre
  16. 16. Un volume a trois dimensions : le facteur est 10³, jamais 10.