Science >> Wetenschap & Ontdekkingen >  >> Wiskunde

Het basisoppervlak van 3D-vormen berekenen

Nograpix/Shutterstock

In de meetkunde is de basis van een driedimensionaal lichaam het platte vlak dat op één vlak ligt. Wanneer het bovenvlak evenwijdig is aan de onderkant, wordt dit ook wel een basis genoemd. Omdat een basis tweedimensionaal is, kan de grootte ervan worden gekwantificeerd aan de hand van de oppervlakteformule die specifiek is voor de vorm ervan. Deze berekeningen zijn van fundamenteel belang op gebieden als architectuur, techniek en materiaalkunde.

Vierkante basissen

Vierkante basissen komen veel voor bij kubussen en vierkante piramides. De oppervlakte van een vierkant is gelijk aan de zijdelengte in het kwadraat (A =s 2 ). Een kubus met zijden van 5 inch heeft bijvoorbeeld een basisoppervlak van A =5 inch × 5 inch =25 vierkante meter.

Rechthoekige basissen

Rechthoekige bases verschijnen in prisma's en piramides met niet-vierkante voetafdrukken. Hun oppervlakte wordt berekend als lengte maal breedte (A =l × w). Een piramide met een basis van 10 x 15 inch levert bijvoorbeeld A =10 x 15 inch =150 m2 op.

Circulaire basissen

Cilinders en kegels hebben een ronde basis. De oppervlakte van een cirkel wordt berekend door de straal te kwadrateren en te vermenigvuldigen met π:A =πr 2 . Hoewel π oneindig veel decimalen heeft, is 3,14 voldoende voor de meeste handberekeningen. Voor een cilinder met een straal van 2 inch is het basisoppervlak A =3,14 × 2 inch × 2 inch =12,56 vierkante meter.

Driehoekige basissen

Driehoekige prisma's en piramides hebben een driehoekige basis. De oppervlakte van een driehoek wordt gevonden door de basislengte te vermenigvuldigen met de hoogte en het resultaat te halveren (A =½bh). Een driehoek met een basis van 4 inch en een hoogte van 3 inch heeft bijvoorbeeld een oppervlakte van A =½ × 4 inch × 3 inch =6sqin.

Door de juiste gebiedsformule toe te passen, kunnen ingenieurs en ontwerpers nauwkeurig de materiaalvereisten, structurele belastingen en ruimtelijke planning bepalen voor een breed scala aan driedimensionale vormen.