Przeczytaj
Kula jest bryłą obrotową powstałą przez obrót koła lub półkola dookoła prostej zawierającej średnicę.
Dla koła istnieje nieskończenie wiele prostych takich, że w wyniku obrotu wokół tych prostych powstanie kula.
Jeżeli wybierzemy punkt na okręgu danego koła, to przez ten punkt przechodzi dokładnie jedna prosta taka, że w wyniku obrotu wokół tej prostej powstaje kula.
Punkty , koła na rysunku nie leżą na średnicy koła, więc w wyniku obrotu wokół tej prostej nie powstanie kula.
Obracając półkole wokół prostej zawierającej promień prostopadły do średnicy lub wycinek koła, którego kąt środkowy jest kątem prostym wokół prostej zawierającej promień wycinka leżący na jego brzegu, otrzymamy półkulę.
Środek koła lub półkola, które obracamy wzdłuż średnicy by otrzymać kulę, jest też środkiem kuli.
Powierzchnię kuli nazywamy sferą. Sfera powstaje w wyniku obrotu okręgu wokół prostej zawierającej jej średnicę.
Odcinek łączący środek kuli z punktem leżącym na sferze nazywamy promieniem kuli.
Odcinek przechodzący przez dwa punkty sfery oraz środek kuli nazywamy średnicą kuli.
Wyznaczymy długość promienia kulikuli powstałej przez obrót koła o obwodzie wokół prostej zawierającej średnicę tego koła.
Rozwiązanie
Mamy, że , a stąd .
Obliczymy obwód półkola, jeśli przez jego obrót wokół prostej zawierającej średnicę powstaje kula o promieniupromieniu .
Rozwiązanie
Promień półkola jest równy promieniowi kuli. Tak więc obwód tego półkola wynosi .
Obliczymy długość średnicy kuli, której promień jest równy sumie wysokości i promienia walca o przekroju osiowym będącym kwadratem o boku długości .
Rozwiązanie
Ponieważ przekrój osiowy walca jest kwadratem o boku długości , to i .
A zatem . Ostatecznie .
Na sferzesferze o promieniu wybrano dwa punkty i . Długość odcinka również wynosi . Obliczymy odległość odcinka od środka tej kuli .
Rozwiązanie
Wykonamy najpierw rysunek pomocniczy.
Zauważmy, że trójkąt jest równoboczny, a zatem odległość odcinka od środka kuli jest długością wysokości tego trójkąta. Zatem:
Na sferze wybrano dwa punkty i . Kąt , gdzie jest środkiem kuli, ma miarę a pole trójkąta wynosi . Obliczymy długości promienia kuli i odcinka .
Rozwiązanie
Wykonamy najpierw rysunek pomocniczy.
Zauważmy, że . Zatem:
Mamy: a stąd: i .
Długość odcinka obliczymy z twierdzenia cosinusów:
,
czyli:
.
Słownik
bryła powstała przez obrót koła lub półkola wokół prostej zawierającej średnicę
powierzchnia kuli
odcinek łączący środek kuli z punktem na sferze