Saltar la navegación

4.1. Joyas prismáticas

Diccionario

Amontonar

4 panes apilados uno enciama de otro.

Definición:

Apilarr o poner una cosa sobre otra haciendo pila o montón.

Ejemplo:

He amontonado todos los panes.

Retor dice

¿Recuerdas la investigación sobre el balón de fútbol? Seguro que muchas veces has tenido uno cerca y, quizás, no te habías fijado en que estaba formado por diferentes caras con forma de polígono. 

Para diseñar nuestra joya podemos buscar inspiración en objetos de nuestro entorno.

¿Alguna vez has pensado qué tienen en común un brick de leche, una caja de zapato o , incluso, la mayoría de los edificios?

Todos ellos son prismas y tu joya podría tener esta forma.

¿Sabes que hay tantos tipos de prismas como tú quieras?

¿Te gustaría aprender un poquito más sobre ellos?

Lectura facilitada

Recuerda que para diseñar tu joya

has buscado la inspiración en los objetos del entorno.

¿Sabes que tiene en común un brick de leche y una caja de zapatos?

Estos dos objetos son prismas.

Tu joya puede tener esta forma.

Vamos a aprender sobre los primas.

1. Prismas

Prisma

 

¿Te has fijado en cómo sube el cuadrado?

La figura que forma al llegar arriba se llama prisma.

El prisma es un cuerpo geométrico que:

  • Tiene dos caras iguales paralelas entre sí
  • Tiene otras caras laterales iguales y perpendiculares a las anteriores.

A continuación veremos más elementos de un prisma.

 

Bases

Bases del prisma
 

Los prismas tienen dos bases

Estas bases son iguales y paralelas.

Nos fijaremos en la base para darle nombre a un prisma.

Aquí tienes algunos ejemplos:

Prisma triangular
Creación propia. Prisma triangular
Prisma cuadrangular
Creación propia. Prisma cuadrangular
Prisma pentagonal
Creación propia. Prisma pentagonal

Caras laterales

Caras laterales
 
 

Las caras laterales son los paralelogramos comprendidos entre las dos bases.

Hay tantos como lados tenga la base.

En este ejemplo hay cuatro caras laterales.

Como este prisma es recto, es decir, no está inclinado, las caras laterales son rectángulos.

 

Aristas

 
 

Las aristas se pueden de varias formas:

  • como los lados de cada una de las caras
    • en este ejemplo se define como los lados de cada uno de los rectángulos
  • como la intersección de dos caras
    • en este ejemplo es donde se unen dos rectángulos

Vértices

 
 

Los vértices del prisma son los puntos o esquinas de intersección donde se encuentran las caras.

En este ejemplo hay ocho vértices, que corresponde con:

  • el doble de caras laterales o
  • de los lados de la base
 
 

¿Para qué sirven el área y volumen de los prismas?

Conjunto de objetos con formas de prismas

¿Reconoces estos objetos?

Todos son prismas.

Para poder fabricar estos envases ha sido necesario calcular su área. De esta manera se obtiene la cantidad de material necesario para el envase.

¿Y qué representa el volumen del objeto? El volumen nos indica qué cantidad de producto vamos a poder guardar. 

Como ves, el área y el volumen de estos cuerpos geométricos tiene aplicación en la vida real, en tu entorno.

Vamos a profundizar en ellos.

Área del prisma

Desarrollo del prisma
Desarrrollo del prisma

Esta imagen corresponde al desarrollo plano de un prisma, es decir, el resultado de abrirlo y dejarlo plano. El área de un prisma corresponde con la superficie de sus caras.

Para calcular el área total de este prisma sumaremos las áreas de sus caras. Como puedes ver, hay dos caras de cada tipo, por tanto, podemos resumir los cálculos con la siguiente fórmula:

ÁREATOTAL= 2 · Áreabase + 2 · Áreacara1 + 2 · Áreacara2

    En las actividades lo trabajaremos paso a paso.

    Volumen del prisma

    Prisma
    Creación propia

    Como ya hemos visto, el prisma se genera amontonando polígonos.

    El volumen de un prisma es la cantidad de espacio que ocupa el prisma.

    Por tanto, para calcular el volumen de un prisma hay que multiplicar el área de la base por la altura, es decir, multiplicar el área de la base por el número de veces que se amontona.

    El volumen se calcula de la siguiente manera.

    VOLUMEN = ÁREAbase · altura

    En las actividades lo trabajaremos paso a paso.

    ¿Qué significan estas fórmulas?

    Como has podido ver, han aparecido varias fórmulas para calcular el área y el volumen de un prisma.

    Para que una fórmula se más sencilla de aplicar, debe usar letras o palabras que representen los objetos implicados.

    Por éso, para nombrar:

    • el área de la base aparece Áreabase
    • el área de una de las caras laterales aparece ÁREAcara1
    • el área del otro tipo de cara lateral aparece ÁREAcara2

    2. Practicamos las áreas y volúmenes de los prismas

    Rétor con prisma

    En el proceso de diseño de tu joya tendrás que calcular su área y su volumen.

    Comienza practicando con las áreas y volúmenes de los prismas antes de diseñar una joya más compleja.

    Puedes hacerlo de diferentes formas: de forma manipulativa construyendo prismas, creándolos con GeoGebra, realizando los cálculos paso a paso, investigando en algunos objetos o, incluso, descubriendo otros nuevos con forma de prisma.

    Elige las actividades que mejor se ajusten a tí.

    Lectura facilitada

    Para diseñar tu joya tienes que calcular su área y su volumen.

    Vas a practicar con el área y el volumen de un prisma.

    Ello te ayudará a diseñar tu joya.

    Puedes hacerlo de diferentes formas:

    -         De forma manipulativa construyendo prismas

    -         Creándolos con GeoGebra

    -         Realizando los cálculos paso a paso

    -         Investigando en algunos objetos

    -         Descubriendo otros nuevos con forma de prisma.

    Elige las actividades que mejor se ajusten a tí.

    Opción A. Construye tu prisma para hacer tu primera joya

    Prisma
    Prisma

    Ha llegado el momento de diseñar tu propia joya usando prismas.

    Puedes hacerlo usando GeoGebra o a mano.

    Después, usa la ficha adjunta para calcular su área y su volumen.

    ¿Prefieres usar GeoGebra para construir la joya?

    Construye en el siguiente applet el prisma que se indica.

    Pulsa en la vista gráfica que te interese para activar sus herramientas.

    Puedes construirlo siguiendo las instrucciones del vídeo o con la herramienta Prisma desde su base.

    A continuación, usa la ficha adjunta para calcular su área y su volumen.

    Puedes comprobar tus cálculos activando el rótulo de los objetos.

    Ésta es la ficha para calcular el área y el volumen del prisma que hayas construido.

    Portada calcula en los prismas de GeoGebra
    Creación propia

    ¿No tienes acceso a internet o prefieres hacerlo a mano?

    Si no tienes acceso a internet, puedes crear el tuyo propio usando cartulina.

    En la siguiente ficha puedes elegir el que más te guste de los que aparecen.

    Una vez que lo hayas construido, comprueba sus medidas reales con las que se indican en la ficha.

    Si no tienes acceso a internet o prefieres dibujarlo a mano, aquí tienes una plantilla que te puede ayudar:

    Construye estos prismas

    Opción B. Completa los cálculos en estos prismas

    Ha llegado el momento de calcular el área y el volumen de los prismas.

    Aquí tienes un ejemplo resuelto paso a paso.

    Primero vamos a aprender a calcular el área:

    Paso 1. Identificar los elementos

    Prisma rectangular
    Creación propia. Dimensiones del prisma

    Este es un prisma rectangular, se llama así porque su base es un rectángulo de lados 7cm y 9cm.

    Identificamos en él cada uno de sus elementos.

    La base es rectangular y mide 7 y 9 cm de lado.

    La altura mide 13 cm.



    Paso 2. Reconocer su desarrollo

    Desarrollo plano del prisma

    Creación propia. Desarrollo plano del prisma

    Éste es el desarrollo plano del cilindro, es decir, el resultado de abrirlo y dejarlo plano.

    Sus caras quedan clasificadas en dos categorías:

    • Hay dos bases, son los rectángulos que aparecen arriba y abajo
    • Hay cuatro caras laterales, son los rectángulos en vertical
      • si te fijas, los cuatro rectángulos no son iguales, hay dos de cada tipo

      Paso 3. Área de la base

      Bases en el desarrollo plano
      Creación propia. Bases en el desarrollo plano


      Vamos a calcular el área de una base.

      En este caso, la fórmula para calcular el área de este rectángulo es: 

      Área = base · altura = 9 cm · 7 cm = 63 cm2

      Por lo que nuestra base tendrá un área de 63 centímetros cuadrados



      Paso 3. Área lateral

      Caras laterales en el desarrollo
      Creación propia. Caras laterales en el desarrollo

        

      Como vemos en el desarrollo, tenemos cuatro caras laterales, pero no todas son iguales. 

      Hay dos rectángulos naranjas, a los que llamaremos Cara1 y dos rectángulos grises a los que llamaremos Cara2.

      Calculamos cada área por separado:

      ÁreaCara1 = base · altura = 7 cm · 13 cm = 91 cm2

      ÁreaCara2 = base ·  altura = 9 cm · 13 cm = 117 cm2

      Paso 4. Área total

      Desarrollo plano final
      Creación propia. Desarrollo plano final

      Ya hemos calculado el área de las caras, ahora sumaremos las caras.

      Fíjate en el desarrollo para contar cuántas hay de cada tipo:

      ÁREATOTAL= 2 · Áreabase + 2 · Áreacara1 + 2 · Áreacara2

      Por lo que nosotros ahora sustituiremos por lo que hemos obtenido:

      ÁREATOTAL = 2 · 63 cm2 + 2 · 91 cm2 + 2 · 117 cm2 

      ÁREATOTAL = 126cm2 + 182 cm2 + 234 cm2 

      ÁREATOTAL = 542 cm2

      A continuación, vamos a calcular el volumen:

      Paso 1. Identificar los elementos

      Dimensiones del prisma
      Creación propia. Dimensiones del prisma

      En el caso del prisma, ya tenemos todos los datos para calcular su volumen.

      La base es rectangular y mide 7 y 9 cm de lado.

      Ya habíamos calculado el área de la base: 63 cm2.

      La altura es 13 cm.

      Con esto ya podemos calcular el volumen.



      Paso 2. Cálculo del volumen

      Volumen de un prisma
      Creación propia. Volumen de un prisma

      Como ya tenemos todo del apartado del área ya podemos hacerlo directamente:

      VOLUMEN = ÁREAbase · ALTURA

      Por lo que nosotros ahora sustituiremos por lo que conocemos:

      VOLUMEN = 63 cm2 · 13 cm

      VOLUMEN = 819 cm3



      Dimensiones del prisma con ejemplo
      Creación propia. Dimensiones del prisma con ejemplo

      ¡Ahora es tu turno!

      Tienes que calcular tanto el área como el volumen como acabas de aprender.

      Vamos a hacerlo paso a paso:



      Identifica las bases

      Las bases tienen forma de de lado mayor cm y lado menor cm

      Calcula el área de una base

      El área de una base es de cm2

      Identifica las caras laterales

      Las caras laterales tienen forma de y hay dos tipos

      • Las más grandes, que nombraremos como Cara1, miden cm de base y cm de altura
      • Las más pequeñas, que nombraremos como Cara2, miden cm de base y cm de altura

      Calcula el área de las caras laterales

      Siguiendo el mismo orden anterior, vamos a calcular el área de las caras laterales:

      • ÁREACara1 = cm2
      • ÁREACara2 = cm2

      Calcula el área total del prisma

      Este prisma está formado por tres tipos diferentes de rectángulos: dos bases y dos caras laterales diferentes.

      Por tanto, para calcular su área:

      ÁREATOTAL = 2 · ÁREAbase + 2 · ÁREACara1 + 2 · ÁREACara2

      ÁREATOTAL = 2 · cm2 + 2 · cm2 + 2 · cm2 

      ÁREATOTAL = cm2

      Calcula el volumen de este prisma

      Ya solo nos queda sustituir en la fórmula:

      VOLUMEN = ÁREABase · altura

      VOLUMEN = cm2 · cm 

      VOLUMEN = cm3

      Habilitar JavaScript

      Opción C. Investiga el área y volumen en estos prismas

      Prismas

      Vamos a comprobar lo que hemos aprendido con objetos de nuestro entorno.

      En la siguiente actividad interactiva aparecerán ejemplos de actividades para practicar el cálculo de áreas y volúmenes de prismas.

       
       
       
       
       

      ¿No tienes acceso a internet o prefieres hacerlo a mano?

      Si no tienes acceso a internet o prefieres hacerlo a mano, puedes usar la siguiente ficha.

      En ella aparecen tantas actividades como las que te saldrían en el juego anterior. Realiza las que necesites hasta que compruebes que lo dominas.

      Portada investiga prismas

      Opción D. Buscando prismas en el entorno

      Buscando prismas

      Ha llegado el momento de investigar en el entorno.

      Busca objetos que tengan forma de prisma para poder estudiarlos.

      Mídelos y calcula su área y su volumen.

      Analiza si tus medidas y cálculos corresponden con su etiqueta.

      Cuando termines, elabora un informe que recoja todo el proceso: 

      • qué objeto has elegido y por qué
      • qué dimensiones tiene
      • cómo has calculado su área y volumen
      • ¿corresponden con las de su etiqueta?

      Puedes elaborar el informe en el modo que más cómodo te resulte: en papel, presentación interactiva...

      ¿Quieres usar una plantilla para el informe?

      Esta plantilla te puede servir para elaborar el informe que recoja todo el proceso.

      Opción D. Buscando prismas en el entorno

      ¿Tienes dificultades para elaborar un documento?

      La siguiente guía puede ayudarte a elaborar tu informe de forma digital.