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4.3. Joyas piramidales

Diccionario

Inspiración

Bonbilla con la palabra escrita encima "idea".

Definición:

Estímulo o influencia que permite la creación artística.

Ejemplo:

Carla escribió una historia muy buena inspirada por su abuela Marisa

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.

Seguro que alguna vez has visto en películas las majestuosas pirámides de Egipto.

Tu joya podría tener forma de pirámide

¿Te gustaría aprender un poquito más sobre ellas?

Bombilla con la palabra escrita encima "idea".

Definición:

Estímulo o influencia que permite la creación artística.

Ejemplo:

Carla escribió una historia muy buena inspirada por su abuela Marisa.

Lectura facilitada

Recuerda que para diseñar tu joya

has buscado la inspiración en los objetos del entorno.

¿Has visto alguna película donde aparezcan pirámides de Egipto?

Tu joya puede tener forma de pirámide.

Vamos a aprender sobre las pirámides.

1. Pirámides

Pirámide

Creación de la pirámide



¿Te acuerdas cómo se formaban los prismas?

El proceso en las pirámides el similar aunque terminado en pico.

Veamos a continuación cuáles son los elementos de una pirámide.

Base

Bases de la pirámide

   

Es el polígono cuyos vértices se unirán en el vértice de la pirámide.

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

Aquí tienes algunos ejemplos:

Pirámide triangular
Pirámide cuadrangular
Pirámide hexagonal

Caras laterales

Caras laterales

   

Las caras laterales son los triángulos que se forman desde el vértice superior hasta la base.

Como puedes ver, hay tantas caras laterales como lados tiene la base.

En este ejemplo hay cinco caras laterales.

Aristas

Aristas de la pirámide
Creación propia. Aristas de la pirámide

   

Podemos definir las aristas de dos formas:

  • como los lados de las caras laterales de la pirámide
  • como los segmentos que unen los vértices de la pirámide
 

Altura

Altura de pirámide

   

La altura de la pirámide es la distancia entre el centro de la base y el vértice superior.

Como puedes ver, esta medida se realiza en vertical y no debemos confundirla con la altura de los triángulos de las caras laterales (lo veremos más adelante).

Vértices

Vértices de la pirámide

   

Podemos ver los vértices de dos formas:

  • como los puntos donde coinciden las caras laterales de la pirámide
  • como los puntos donde coinciden los lados de la base y el punto superior donde se unen todas las caras laterales.

Como puedes ver, hay cinco vértices en la base más uno en la parte superior.

¿Para qué sirven el área y volumen de las pirámides?

Objetos con forma de pirámides

¿Reconoces estos objetos?

Todos son pirámides.

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 de la pirámide

Área de la pirámide

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

Para calcular el área total de esta pirámide sumaremos las áreas de sus caras usando el desarrollo plano de la pirámide. Como puedes ver, hay dos tipos de caras, por tanto, podemos resumir los cálculos con la siguiente fórmula:

ÁREATOTAL= Áreabase + 4 · Áreacara

    En las actividades lo trabajaremos paso a paso.

    Volumen de la pirámide

    Volumen de la pirámide

    El volumen de una pirámide es la cantidad de espacio que ocupa la pirámide.

    Como puedes ver, se pueden llenar tres pirámides a partir de un prisma de la misma base y misma altura.

    Para calcular el volumen del prisma multiplicábamos el área de la base por la altura. Para calcular el volumen de la pirámide, dividimos este resultado entre tres. Podemos resumirlo del siguiente modo:

    \[  VOLUMEN = \frac{ÁREA_{base} \cdot ALTURA}{3} \]

    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 ÁREAcara

    2. Practicamos las áreas y volúmenes de las pirámides

    Rétor con pirámide

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

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

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

    Elige las 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 una pirámides.

    Ello te ayudará a diseñar tu joya.

    Puedes hacerlo de diferentes formas:

    -         De forma manipulativa construyendo pirámides

    -         Creándolos con GeoGebra

    -         Realizando los cálculos paso a paso

    -         Investigando en algunos objetos

    -         Descubriendo otros nuevos con forma de pirámides.

    Elige las actividades que mejor se ajusten a tí.

    Opción A. Diseña joya con forma de pirámide

    Pirámide

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

    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 la pirámide 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 Pirámide 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 de la pirámide que has construido.

    Portada de la ficha para los cálculos 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:

    Portada de la ficha para construir pirámides

    Opción B. Completa los cálculos en estas pirámides

    Ha llegado el momento de calcular el área y el volumen de la pirámide.

    Vamos a hacerlo paso a paso.

    Necesitaremos aplicar las fórmulas de las áreas.

    Primero vamos a aprender a calcular el área:

    Paso 1. Identificar los elementos

    Dimensiones de la pirámide

    Esta es una pirámide cuadrangular, se llama así porque su base es un cuadrado.

    Identificamos en él cada uno de sus elementos:

    • la base es un cuadrado y mide 10 cm de lado
    • la altura total mide 12 cm
    • la altura de la cara mide 13 cm

    Como puedes ver, la altura de la cara es un poco más grande que la altura total de la pirámide. 

    Paso 2. Reconocer su desarrollo

    Desarrollo de la pirámide



    Éste es el desarrollo plano de la pirámide, es decir, el resultado de abrirla y dejarla plana.

    Sus caras quedan clasificadas en dos categorías:

    • la base es un cuadrado
    • hay cuatro caras laterales con forma de triángulo equilátero



    Paso 3. Área de la base

    Base de la pirámide

    Vamos a calcular el área de la base.

    Aplicamos la fórmula del área del cuadrado: 

    ÁREA = base · base = base2

    ÁREA = 10 cm · 10 cm

    ÁREA = 100 cm2



    Paso 3. Área lateral

    Cara lateral

    Vamos a calcular el área de una de las caras laterales.

    Aplicamos la fórmula del área de un triángulo:

    \[ ÁREA_{lateral} = \frac{base\cdot apotema}{2} \]

    \[ ÁREA_{lateral} = \frac{10\cdot 13}{2} \]

    \[ ÁREA_{lateral} = 65 cm^{2}\]



    Paso 4. Área total

    Dimensiones de la pirámide

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

    Fíjate en la pirámide para contar cuántas hay de cada tipo:

    ÁREATOTAL= ÁREAbase + 4 · ÁREAlateral 

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

    ÁREATOTAL = 100 cm2 + 4 · 65 cm2

    ÁREATOTAL= 360 cm2

    A continuación, vamos a calcular el volumen:



    Paso 1. Identificar los elementos

    Dimensiones de la pirámide

    Vamos a agrupar los datos que necesitamos:

    • el área de la base mide 100 cm2
    • la altura total de la pirámide es 12 cm

    Con esto ya podemos calcular el volumen.



    Paso 2. Cálculo del volumen

    Dimensiones de la pirámide

       

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

    \[ VOLUMEN =\frac{ÁREA_{base}\cdot ALTURA}{3}\]

    Vamos a sustituir los datos:

    \[ VOLUMEN =\frac{100 cm^{2}\cdot 12cm}{3}\]

    \[ VOLUMEN = 400cm^{3}\]



    Dimensiones de una pirámide

    ¡Ahora es tu turno!

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

    Vamos a hacerlo paso a paso.

    Identifica la base

    Las bases tienen forma de  de lado  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 .

    La base del triángulo mide  cm de base y la altura del triángulo mide   cm.

    Calcula el área de las caras laterales

    Ahora toca calcular una de las caras laterales:

    ÁREACARA =   cm2

    Calcula el área total de la pirámide

    Esta pirámide está formada por una base y cuatro caras laterales.

    Por tanto, para calcular su área:

    ÁREATOTAL = ÁREABASE + 4 · ÁREACARA 

    ÁREATOTAL  cm2 + 4 ·   cm2 

    ÁREATOTAL =   cm2

    Calcula el volumen de la pirámide

    Ya solo nos queda sustituir en la fórmula.

    Redondea el resultado final a la centésima usando la coma decimal.

    \[VOLUMEN = \frac{ÁREA_{base} \cdot ALTURA }{3} \]

    VOLUMEN =  cm2 · cm 

    VOLUMEN =   cm3

    Habilitar JavaScript

    Opción C. Investiga el área y volumen en estas pirámides

    Pirámides

    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 pirámides.

     
     
     
     
     
     

    ¿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.

    Investiga en las pirámides

    Opción D. Buscando pirámides en el entorno

    Buscando pirámides
    Buscando pirámides en el entorno

    Ha llegado el momento de investigar en el entorno.

    Busca objetos que tengan forma de pirámide 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 pirámides en el entorno

    ¿Tienes dificultades para elaborar un documento?

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