Ilustracja przedstawia ustawione w wielu rzędach sześciany wykonane z betonu.
Ilustracja przedstawia ustawione w wielu rzędach sześciany wykonane z betonu.
Poznajemy bryły
Źródło: Christian Fregnan, dostępny w internecie: www.unsplash.com.
4. Siatki i modele prostopadłościanów i sześcianów
Każdy z Was widział sześcienną kostkę do gry. Zwykle ma ona krawędź długości lub . Czy dowolny układ oczek na ścianach siatki pozwoli na zbudowanie klasycznej sześciennej kostki do gry? Otóż nie. Tradycyjnie ściany kostki są rozmieszczone tak, aby suma oczek na przeciwległych ścianach wynosiła . Taki sposób rozmieszczenia ścian kostki sześciennej znany był już w starożytności. Daje on dwa rodzaje kostek: lewoskrętne i prawoskrętne. Nazwa wyznaczona jest przez kierunek, w który rosną wartości oczek, gdy widzimy ściany z , i oczkami. Czy z poniższych siatek zbudujemy klasyczne kostki sześcienne?
R1U2pIIqfOr3T
Na ilustracji przedstawiono 5 siatek kostek sześciennych. Siatka pierwsza wygląda w następujący sposób. Od lewej. Kwadrat z trzema oczkami, po jego prawej stronie kwadrat z jednym oczkiem. Nad kwadratem z jednym oczkiem znajduje się kwadrat z pięcioma oczkami. Po prawej stronie kwadratu z jednym oczkiem znajduje się kwadrat z czteroma oczkami. Po jego prawej stronie kwadrat z sześcioma oczkami. Poniżej. Kwadrat z dwoma oczkami. Siatka druga. Od lewej. Kwadrat z czteroma oczkami, kwadrat z pięcioma oczkami, kwadrat z trzema oczkami. Poniżej kwadratu z trzema oczkami znajduje się kwadrat z dwoma oczkami. Po jego prawej stronie, kolejno, kwadrat z sześcioma oczkami, oraz z jednym oczkiem. Siatka trzecia. Kolejno od lewej strony. Kwadrat z dwoma oczkami oraz kwadrat z czteroma oczkami. Poniżej kwadratu z czteroma oczkami znajduje się kwadrat z jednym oczkiem. Po prawej stronie kwadratu z jednym oczkiem, znajdują się kolejno, kwadrat z pięcioma oczkami, oraz kwadrat z sześcioma oczkami. Poniżej kwadratu z jednym oczkiem, znajduje się kwadrat z trzema oczkami. Siatka czwarta. Kolejno, od lewej strony znajdują się kwadrat z jednym oczkiem, kwadrat z czteroma oczkami, sześcioma oraz trzema oczkami. Powyżej kwadratu z trzema oczkami znajduje się kwadrat z pięcioma oczkami. Poniżej kwadratu z trzema oczkami, znajduje się kwadrat z dwoma oczkami. Siatka piąta. Kolejno od lewej. Kwadrat z jednym oczkiem, kwadrat z czteroma oczkami. Poniżej kwadratu z czteroma oczkami, znajduje się kwadrat z sześcioma oczkami. Po jego prawej stronie znajduje się kwadrat z pięcioma oczkami. Poniżej kwadratu z pięcioma oczkami znajduje się kwadrat z trzema oczkami. Po jego prawej stronie, znajduje się kwadrat z dwoma oczkami.
Siatka prostopadłościanu
W każdym prostopadłościanie możemy wskazać sześć ścian w kształcie prostokąta. Rozetnijmy pudełko w kształcie prostopadłościanu. Rozłóżmy otrzymane elementy na płaszczyźnie.
RcxQ0R9VYd2FL1
Animacja 3D pokazuje kolumny. Kreślone są krawędzie jednej kolumny – powstaje prostopadłościan. Dwa jednakowe prostopadłościany rozkładają się na dwie różne siatki prostopadłościanu.
Animacja 3D pokazuje kolumny. Kreślone są krawędzie jednej kolumny – powstaje prostopadłościan. Dwa jednakowe prostopadłościany rozkładają się na dwie różne siatki prostopadłościanu.
Źródło: Zespół autorski Politechniki Łódzkiej, licencja: CC BY 3.0.
Źródło: Zespół autorski Politechniki Łódzkiej, licencja: CC BY 3.0.
Animacja 3D pokazuje kolumny. Kreślone są krawędzie jednej kolumny – powstaje prostopadłościan. Dwa jednakowe prostopadłościany rozkładają się na dwie różne siatki prostopadłościanu.
Prostopadłościan jest trójwymiarową bryłą przypominająca klocek. Składa się on z czterech prostokątnych ścian połączonych ze sobą bokami dokładnie w taki sam sposób jak na przykład ściany pokoju. Bryła ta posiada również dwie podstawy: górną i dolną, które w naszym porównaniu byłyby sufitem i podłogą pokoju. Prostopadłościan możemy rozłożyć na płasko, uzyskując siatkę składającą się sześciu figur: dwóch par identycznych prostokątów, czyli przeciwległych ścian oraz dwóch identycznych prostokątów będących podstawami. Oznacza to, że nie wszystkie ściany bryły muszą być identyczne. Prostopadłościan może bowiem być „spłaszczony”.
Układ siatki nie jest przypadkowy. Nie każde trzy pary identycznych prostokątów mogą utworzyć prostopadłościan. Przykłady konstrukcji siatek przedstawimy poniżej. Dla wygody określmy, że nasz prostopadłościan składa się z pary identycznych ścian A, pary identycznych ścian B oraz podstawy górnej i dolnej. Oczywiście ściany A i B mogą być w szczególności identyczne, jeśli tylko podstawy są kwadratami.
Weźmy górną podstawę bryły. Do jej dolnego boku przylega ściana A. Po bokach tej ściany znajdują przylegające do niej ściany B. Do dolnego boku ściany A przylega swoim górnym bokiem podstawa dolna, a do dolnego boku dolnej podstawy przylega ściana A.
Drugim przykładem siatki może być siatka tej samej bryły, której opis zaczniemy od ściany B. Do jej prawego boku przylega ściana A. Do prawego boku ściany A przylega druga ściana B. Do prawego boku drugiej ściany B przylega druga ściana A, do której górnego i dolnego boku przylegają obie podstawy.
Ważne!
Siatką prostopadłościanu jest figura płaska, z której można złożyć model prostopadłościanu. Siatka prostopadłościanu składa się z trzech par jednakowych prostokątów.
Budujemy model sześcianu
RaI7RtUkVzV481
Animacja 3D pokazuje leżące na stole kostki do gry. Kreślone są krawędzie jednej kostki – powstaje sześcian. Dwa jednakowe sześciany rozkładają się na dwie różne siatki sześcianu.
Animacja 3D pokazuje leżące na stole kostki do gry. Kreślone są krawędzie jednej kostki – powstaje sześcian. Dwa jednakowe sześciany rozkładają się na dwie różne siatki sześcianu.
Źródło: Zespół autorski Politechniki Łódzkiej, licencja: CC BY 3.0.
Źródło: Zespół autorski Politechniki Łódzkiej, licencja: CC BY 3.0.
Animacja 3D pokazuje leżące na stole kostki do gry. Kreślone są krawędzie jednej kostki – powstaje sześcian. Dwa jednakowe sześciany rozkładają się na dwie różne siatki sześcianu.
Sześcian jest szczególnym przypadkiem prostopadłościanu, którego wszystkie ściany są identyczne i są kwadratami. Sześcian możemy rozłożyć na płasko, uzyskując siatkę składającą się sześciu takich samych kwadratów. Tak samo jak w przypadku prostopadłościanu, układ siatki nie jest przypadkowy. Nie każde sześć identycznych kwadratów może utworzyć sześcian. Przykłady konstrukcji siatek przedstawimy poniżej. Dla wygody ponumerujemy ściany boczne sześcianu liczbami od 1 do 4.
Weźmy górną podstawę bryły. Do jej dolnego boku przylega ściana 1 . Po prawej stronie tej ściany znajdują się kolejno przylegające ściany 2, 3 i 4. Do dolnego boku ściany 1 przylega swoim górnym bokiem podstawa dolna.
Drugim przykładem siatki może być siatka tej samej bryły, której opis zaczniemy od górnej podstawy. Do jej prawego boku przylega ściana 1, do lewego boku przylega ściana 2, do górnego boku przylega ściana 3, a do dolnego boku przylega ściana 4 .Do dolnego boku ściany 4 przylega dolna podstawa.
Ćwiczenie 1
RZuKEgtpcLWV4
Które figury są siatkami prostopadłościanu? Zaznacz te figury.
Które figury są siatkami prostopadłościanu? Zaznacz te figury.
Które figury są siatkami prostopadłościanu?
14118
14119
14120
14121
14122
14124
Źródło: Zespół autorski Politechniki Łódzkiej, licencja: CC BY 3.0.
R1RQ0QpoVbNPW
Uzupełnij lukę, wpisując odpowiednią liczbę. Siatka prostopadłościanu składa się z Tu uzupełnij prostokątów.
Uzupełnij lukę, wpisując odpowiednią liczbę. Siatka prostopadłościanu składa się z Tu uzupełnij prostokątów.
Źródło: Zespół autorski Politechniki Łódzkiej, licencja: CC BY 3.0.
Ćwiczenie 2
RA9tn0Mp3E4CQ
Wstaw w puste kratki długości krawędzi prostopadłościanu, którego siatkę przedstawia rysunek.
Wstaw w puste kratki długości krawędzi prostopadłościanu, którego siatkę przedstawia rysunek.
Źródło: Zespół autorski Politechniki Łódzkiej, licencja: CC BY 3.0.
R17EAWw46137g
Wstaw w puste kratki długości krawędzi prostopadłościanu, którego siatkę przedstawia rysunek.
Wstaw w puste kratki długości krawędzi prostopadłościanu, którego siatkę przedstawia rysunek.
Źródło: Zespół autorski Politechniki Łódzkiej, licencja: CC BY 3.0.
R1JrDOaNr75Yr
Wstaw w puste kratki długości krawędzi prostopadłościanu, którego siatkę przedstawia rysunek.
Wstaw w puste kratki długości krawędzi prostopadłościanu, którego siatkę przedstawia rysunek.
Źródło: Zespół autorski Politechniki Łódzkiej, licencja: CC BY 3.0.
RpIvoMh6wod2i
Wstaw w puste kratki długości krawędzi prostopadłościanu, którego siatkę przedstawia rysunek.
Wstaw w puste kratki długości krawędzi prostopadłościanu, którego siatkę przedstawia rysunek.
Źródło: Zespół autorski Politechniki Łódzkiej, licencja: CC BY 3.0.
RCCOVzz8BHp29
Dany jest prostopadłościan o wymiarach . Ile wynosi największe pole prostokąta w siatce budującej ten prostopadłościan? Zaznacz poprawną odpowiedź. Możliwe odpowiedzi: 1. , 2. , 3. , 4.
Źródło: Zespół autorski Politechniki Łódzkiej, licencja: CC BY 3.0.
Ćwiczenie 3
Narysuj na kartce siatkę prostopadłościanu, tak aby
ściany były w kształcie prostokątów,
dwie ściany modelu były kwadratami.
Wytnij siatki, zagnij wzdłuż krawędzi i złóż modele.
Opisz siatkę i model prostopadłościanu, którego dwie ściany są kwadratami.
Wybierz przykładowe wymiary prostopadłościanu i wykorzystaj je w narysowaniu jego siatki. Pamiętaj, że siatka musi być tak narysowana, aby po złożeniu modelu, był on jednolitą bryłą. Postępuj podobnie dla prostopadłościanu, którego dwie ściany są kwadratami. Zastanów się, jakie wymiary powinien mieć ten prostopadłościan.
Zastanów się, które ściany mogą być w kształcie kwadratu. Czy mogą być one obok siebie? Podaj przykładowe wymiary.
R2dsxUPZumGXT
Po lewej stronie jest siatka modelu, w którym wszystkie ściany są prostokątami. Po prawej siatka modelu, w którym dwie ściany są kwadratami, a cztery prostokątami.
Źródło: Zespół autorski Politechniki Łódzkiej, licencja: CC BY 3.0.
Siatka prostopadłościanu składa się z dwóch kwadratów o boku 4 cm, tworzących podstawy oraz czterech prostokątów, których jeden bok jest długości 4 cm, a drugi bok jest długości .
Po złożeniu siatki powstaje model prostopadłościanu o wysokości i krawędzi podstawy długości .
Ćwiczenie 4
Zaprojektuj, najlepiej na kolorowej kartce, siatkę prostopadłościanu, którego wszystkie ściany są kwadratami. Wytnij ją i złóż model. Zmierz długości krawędzi wykonanego prostopadłościanu.
Opisz siatkę i model prostopadłościanu, którego wszystkie ściany są kwadratami o boku długości .
Zacznij od narysowania czterech ścian bocznych, a następnie zastanów się i dorysuj w odpowiednich miejscach podstawy.
Istnieje jedenaście różnych siatek sześcianu. Oto one.
R1MlRHFEhPBOW1
Rysunki jedenastu różnych siatek sześcianu. Rozwiązanie zadania.
Źródło: Zespół autorski Politechniki Łódzkiej, licencja: CC BY 3.0.
Siatka prostopadłościanu składa się z sześciu kwadratów o boku długości . Siatkę można skonstruować na jedenaście różnych sposobów. Jedną z nich jest siatka na planie krzyża. Po złożeniu jej (jak każdej innej siatki) otrzymujemy bryłę, której każda krawędź jest długości .
Ćwiczenie 5
W którym miejscu trzeba dorysować zakładkę, żeby przy budowaniu modelu przykleić ją przy zaznaczonej krawędzi?
Re0AmL4wFCVVu1
Rysunek siatki sześcianu z zaznaczoną krawędzią do przyklejenia zakładki.
Źródło: Zespół autorski Politechniki Łódzkiej, licencja: CC BY 3.0.
R1CVjE6xbuK561
Rysunek siatki sześcianu z zaznaczoną krawędzią do przyklejenia zakładki.
Źródło: Zespół autorski Politechniki Łódzkiej, licencja: CC BY 3.0.
Rh0fKAVEqkzpx1
Rysunek siatki sześcianu z zaznaczoną krawędzią do przyklejenia zakładki.
Źródło: Zespół autorski Politechniki Łódzkiej, licencja: CC BY 3.0.
RoRIpZxSbMGhD1
Rysunek siatki sześcianu z zaznaczoną krawędzią do przyklejenia zakładki.
Źródło: Zespół autorski Politechniki Łódzkiej, licencja: CC BY 3.0.
RKXJYnNDDEkyR1
Rysunek siatki sześcianu z zaznaczoną krawędzią do przyklejenia zakładki.
Źródło: Zespół autorski Politechniki Łódzkiej, licencja: CC BY 3.0.
R1JDGa41QjLCU1
Rysunek siatki sześcianu z zaznaczoną krawędzią do przyklejenia zakładki.
Źródło: Zespół autorski Politechniki Łódzkiej, licencja: CC BY 3.0.
Zastanów się, który z boków kwadratów będzie wraz z tym bokiem tworzył krawędź. W razie problemów przerysuj podaną siatkę, wytnij i złóż model. Zauważysz wówczas, z jaką krawędzią łączy się zaznaczona na żółto krawędź.
R1EmgNT9j6zEb1
Rysunek siatki sześcianu z zaznaczonymi dwoma krawędziami, które połączą się po sklejeniu - rozwiązanie zadania podpunkt a.
Źródło: Zespół autorski Politechniki Łódzkiej, licencja: CC BY 3.0.
R11ArC5Rgc0Su1
Rysunek siatki sześcianu z zaznaczonymi dwoma krawędziami, które połączą się po sklejeniu - rozwiązanie zadania podpunkt b.
Źródło: Zespół autorski Politechniki Łódzkiej, licencja: CC BY 3.0.
RrcYQDmlr4kE21
Rysunek siatki sześcianu z zaznaczonymi dwoma krawędziami, które połączą się po sklejeniu - rozwiązanie zadania podpunkt c.
Źródło: Zespół autorski Politechniki Łódzkiej, licencja: CC BY 3.0.
RgwN1On3jZjPi1
Rysunek siatki sześcianu z zaznaczonymi dwoma krawędziami, które połączą się po sklejeniu - rozwiązanie zadania podpunkt d.
Źródło: Zespół autorski Politechniki Łódzkiej, licencja: CC BY 3.0.
RGbIAFNOWmXSB1
Rysunek siatki sześcianu z zaznaczonymi dwoma krawędziami, które połączą się po sklejeniu - rozwiązanie zadania podpunkt e.
Źródło: Zespół autorski Politechniki Łódzkiej, licencja: CC BY 3.0.
RKGyp5Kje4fb41
Rysunek siatki sześcianu z zaznaczonymi dwoma krawędziami, które połączą się po sklejeniu - rozwiązanie zadania podpunkt f.
Źródło: Zespół autorski Politechniki Łódzkiej, licencja: CC BY 3.0.
RRV7YzQFfPCb9
Ćwiczenie 5
Wybierz z których elementów można złożyć model sześcianu lub prostopadłościanu. Zaznacz poprawne odpowiedzi. Możliwe odpowiedzi: 1. pięć kwadratów o boku długości , 2. dwa kwadraty o krawędzi długości oraz cztery prostokąty wymiarach , 3. sześć prostokątów o wymiarach , 4. dwa prostokąty o wymiarach , dwa prostokąty o wymiarach oraz dwa prostokąty o wymiarach , 5. siedem kwadratów o boku długości
Źródło: Zespół autorski Politechniki Łódzkiej, licencja: CC BY 3.0.
Ćwiczenie 6
Wykonaj zadanie zgodnie z poniższą instrukcją.
Wykorzystaj zrobioną wcześniej siatkę sześcianu i przyklej ją do innej kartki.
Zaplanuj miejsca przeznaczone na zakładki i dorysuj je. W każdej siatce prostopadłościanu trzeba umieścić zakładek.
Wytnij siatkę razem z zakładkami. Posmaruj zakładki klejem i sklej model sześcianu.
Opisz etapy wykonania modelu sześcianu.
Skorzystaj z następującej siatki sześcianu
R1OhzXDX6tSco
Siatka sześcianu.
Źródło: Zespół autorski Politechniki Łódzkiej, licencja: CC BY 3.0.
Następnie wykonaj polecenia znajdujące się w instrukcji.
Zastanów się, jakie przybory szkolne będą potrzebne do wykonania tego modelu. Następnie ułóż plan wykonywanych czynności.
Etapy wykonania:
Na kartce papieru rysujemy siatkę sześcianu o wybranych przez siebie wymiarach.
Następnie planujemy miejsce przeznaczone na zakładki i dorysowujemy je. W każdej siatce trzeba umieścić zakładek.
Wycinamy siatkę razem z zakładkami. Smarujemy zakładki klejem i sklejamy model sześcianu.
Ćwiczenie 7
R7AJvAx3A6cX1
Czy poniższy rysunek przedstawia siatkę sześcianu? Zaznacz poprawną odpowiedź.
Czy poniższy rysunek przedstawia siatkę sześcianu? Zaznacz poprawną odpowiedź.
Źródło: Zespół autorski Politechniki Łódzkiej, licencja: CC BY 3.0.
R1FtqwJACGOe2
W luki wpisz odpowiednią liczbę słownie oraz nazwę odpowiednich figur. Siatka sześcianu składa się z Tu uzupełnij identycznych Tu uzupełnij.
W luki wpisz odpowiednią liczbę słownie oraz nazwę odpowiednich figur. Siatka sześcianu składa się z Tu uzupełnij identycznych Tu uzupełnij.
Źródło: Zespół autorski Politechniki Łódzkiej, licencja: CC BY 3.0.
Ćwiczenie 8
Znajdź zdjęcia, na których są obiekty w kształcie prostopadłościanów lub sześcianów.
Podaj przykłady przedmiotów, które są w kształcie prostopadłościanów lub sześcianów.
Zastanów się, jakie przedmioty z życia codziennego mają kształt sześcianu lub prostopadłościanu. Możesz poszukać ich we własnym domu lub w pobliskim sklepie. Wykonaj ich zdjęcia lub poszukaj takich zdjęć w Internecie.
RE0No5R5lChCQ
Zastosowanie prostopadłościanów i sześcianów w życiu codziennym.
Źródło: Zespół autorski Politechniki Łódzkiej, dostępny w internecie: Wikipedia.org / Pixabay.com, licencja: CC BY 3.0.
Prostopadłościany w życiu codziennym:
akwarium,
pudełko na buty,
opakowanie herbaty.
Sześciany w życiu codziennym:
kostka do gry,
kostka Rubika.
Notatnik
Możesz skorzystać z poniższego pola tekstowego do zapisania swoich notatek, rozwiązań zadań i innych informacji, które uważasz za potrzebne.
R1b8OvSPUG8s3
(Uzupełnij).
Źródło: Zespół autorski Politechniki Łódzkiej, licencja: CC BY 3.0.