29.2 พื้นที่ผิวของพีระมิด กรวย และทรงกลม
เต็นท์ทรงพีระมิดไม่ปูพื้นกับกล่องพีระมิดปิดสนิทมีขนาดเท่ากัน แต่ใช้วัสดุไม่เท่ากัน ก่อนแทนสูตรต้องตอบให้ได้ว่าพื้นผิวใดเป็นส่วนที่ต้องทำจริง และใช้ความสูงแบบไหนวัดพื้นที่นั้น
ผิวข้างพีระมิดคือผลรวมสามเหลี่ยม
พีระมิดมีหน้าข้างเป็นสามเหลี่ยม พื้นที่แต่ละหน้าเท่ากับครึ่งหนึ่งของฐานหน้าคูณความสูงบนหน้านั้น ซึ่งเรียกว่าสูงเอียง ถ้าเป็นพีระมิดตรงฐานเป็นรูปหลายเหลี่ยมด้านเท่ามุมเท่า สูงเอียงทุกหน้าเท่ากัน จึงรวมได้เป็น ถ้าหน้าไม่เหมือนกันต้องหาทีละหน้า
ตัวอย่าง 1
เต็นท์พีระมิดตรงฐานจัตุรัสด้านละ 6 เมตร สูงตั้งฉาก 4 เมตร ไม่ปูพื้นและไม่หักประตู ใช้ผ้าเท่าไร
- สูงเอียงแต่ละหน้า เมตร ใช้ครึ่งด้านฐานคือ 3
- พื้นที่หน้าหนึ่ง ตารางเมตร
- มีสี่หน้า ใช้ ตารางเมตร ถ้าปูพื้นเพิ่มต้องบวก จึงเป็น 96 ตารางเมตร
กรวยคลี่เป็นรูปพัด
ผิวข้างกรวยคลี่เป็นภาคของวงกลมรัศมี l ความยาวโค้งเท่ากับเส้นรอบวงฐาน พื้นที่ภาควงกลมเท่ากับครึ่งหนึ่งของรัศมีคูณความยาวโค้ง จึงได้ ถ้าปิดฐานเพิ่ม
ตัวอย่าง 2
กรวยรัศมี 3 สูงตั้งฉาก 4 หาพื้นที่ผิวทั้งหมดในรูป
- สูงเอียง
- ผิวข้าง
- ฐาน รวม ตารางหน่วย
ทรงกลมและครึ่งทรงกลม
สมบัติ
ทรงกลมรัศมี r มีพื้นที่ผิว ครึ่งทรงกลมมีผิวโค้ง ถ้ารวมฐานวงกลมด้วยมีผิวทั้งหมด
ตัวอย่าง 3
ชามครึ่งทรงกลมรัศมีภายใน 7 เซนติเมตร ต้องเคลือบเฉพาะผิวด้านใน ไม่รวมขอบหนา ใช้ มีพื้นที่ที่ต้องเคลือบเท่าไร
- ชามเปิดปาก ไม่มีวงกลมปิดปากชาม จึงนับเฉพาะผิวโค้ง
- พื้นที่ ตารางเซนติเมตร
- ถ้าคำนวณครึ่งทรงกลมแบบปิดฐานจะได้ 462 ซึ่งมากเกินส่วนที่ต้องเคลือบ
ลองคิดก่อน
กรวยสูง 4 รัศมี 3 ใช้ หาผิวข้างได้ไหม
ดูคำตอบ
ไม่ได้ 4 เป็นความสูงตั้งฉาก ผิวข้างต้องใช้ความสูงตามผิวเอียงคือ 5 เพราะคลี่แล้วความยาวจากยอดถึงขอบฐานยังเป็น 5 เท่าเดิม
สรุป
- ผิวข้างพีระมิดและกรวยใช้สูงเอียง
- อ่านว่าต้องรวมฐานหรือไม่ก่อนบวกพื้นที่
- พื้นที่ผิวใช้หน่วยกำลังสอง ส่วนขนาดรัศมีต้องไม่สับสนกับเส้นผ่านศูนย์กลาง