Determinação experimental do volume de um sólido
O volume de um corpo é a quantidade de espaço ocupada por esse corpo. O volume tem unidades de tamanho cúbicos (por exemplo, cm³ , m³ , in³ , etc.). Então, o volume de uma caixa (paralelepípedo retangular) de comprimento T , largura L , e altura h , é:
V
=
T
⋅ ⋅ -->
L
⋅ ⋅ -->
h
{\displaystyle V=T\cdot L\cdot h}
Sua unidade no Sistema internacional de unidades é o metro cúbico (m³). A seguinte tabela mostra a equivalência entre volume e capacidade. Contudo, não é considerado uma unidade fundamental do SI, pois pode ser calculado através dos comprimentos. A unidade mais comum utilizada é o litro .[ 1]
Fórmulas do volume
Fórmulas comuns para o cálculo do volume de sólidos:
Forma
Fórmula do volume
Variáveis
Cubo
l
3
=
l
⋅ ⋅ -->
l
⋅ ⋅ -->
l
{\displaystyle l^{3}=l\cdot l\cdot l}
l é o comprimento de qualquer lado
Paralelepípedo
l
⋅ ⋅ -->
c
⋅ ⋅ -->
a
{\displaystyle l\cdot c\cdot a}
l argura, c omprimento, a ltura
Cilindro
π π -->
⋅ ⋅ -->
r
2
h
{\displaystyle \pi \cdot r^{2}h}
r = raio de uma face circular, h = altura
Esfera
4
3
π π -->
r
3
{\displaystyle {\frac {4}{3}}\pi r^{3}}
r = raio da esfera
Elipsoide
4
3
π π -->
a
b
c
{\displaystyle {\frac {4}{3}}\pi abc}
a , b , c = semi-eixos do elipsoide
Pirâmide
1
3
A
h
{\displaystyle {\frac {1}{3}}Ah}
A = área da base, h = altura
Cone
1
3
π π -->
r
2
h
{\displaystyle {\frac {1}{3}}\pi r^{2}h}
r = raio do círculo na base, h = altura
Prisma
A
⋅ ⋅ -->
h
{\displaystyle A\cdot h}
A = área da base, h = altura
Qualquer figura
∫ ∫ -->
A
(
h
)
d
h
{\displaystyle \int A(h)dh}
h é qualquer dimensão da figura, A (h ) é a área da intersecção perpendicular para h descrita pela função da posição ao longo de h
Cálculo integral
Para o cálculo de volumes é possível utilizar-se integrais com duas variáveis . A tabela seguinte apresenta alguns exemplos:
Sólido
Integral
Onde
Esfera
∫ ∫ -->
0
2
π π -->
∫ ∫ -->
0
π π -->
∫ ∫ -->
0
R
r
2
sin
-->
(
θ θ -->
)
d
r
d
θ θ -->
d
ϕ ϕ -->
=
4
3
π π -->
R
3
{\displaystyle \int _{0}^{2\pi }\int _{0}^{\pi }\int _{0}^{R}r^{2}\sin(\theta )drd\theta \ d\phi ={4 \over 3}\pi R^{3}}
R
:
{\displaystyle R:}
raio
Paralelepípedo
∫ ∫ -->
0
a
∫ ∫ -->
0
b
∫ ∫ -->
0
c
d
x
d
y
d
z
=
a
b
c
{\displaystyle \int _{0}^{a}\int _{0}^{b}\int _{0}^{c}dxdydz=abc}
a
,
b
,
c
:
{\displaystyle a,b,c:}
dimensões das arestas
Ver também
Referências
↑ SACKHEIM, G.I. Química e Bioquímica para Ciências Biomédicas. Barueri: Manole, 1998.