Wróć do informacji o e-podręczniku Wydrukuj Pobierz materiał do PDF Pobierz materiał do EPUB Pobierz materiał do MOBI Zaloguj się, aby dodać do ulubionych Zaloguj się, aby skopiować i edytować materiał Zaloguj się, aby udostępnić materiał Zaloguj się, aby dodać całą stronę do teczki

Kula jest bryłą obrotową powstałą przez obrót koła lub półkola dookoła prostej zawierającej średnicę.

RtquI0WKkLxen
R1NqfGhI9gSC0

Dla koła istnieje nieskończenie wiele prostych takich, że w wyniku obrotu wokół tych prostych powstanie kula.

RkP0VwVSd4kNK

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.

RmM0tlxP0iATN

Punkty A, B koła na rysunku nie leżą na średnicy koła, więc w wyniku obrotu wokół tej prostej nie powstanie kula.

R1dSPTtFxE9zV

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.

RZh5h4NiW7aea
RrN7PEld4gLSi

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.

Przykład 1

Wyznaczymy długość promienia kulikulakuli powstałej przez obrót koła o obwodzie 8 wokół prostej zawierającej średnicę tego koła.

Rozwiązanie

Mamy, że 2πr=8, a stąd r=4π.

Przykład 2

Obliczymy obwód półkola, jeśli przez jego obrót wokół prostej zawierającej średnicę powstaje kula o promieniupromień kulipromieniu 6 cm.

Rozwiązanie

Promień półkola jest równy promieniowi kuli. Tak więc obwód tego półkola wynosi πr+2r=6π+12 cm.

Przykład 3

Obliczymy długość średnicy kuli, której promień jest równy sumie wysokości i promienia walca o przekroju osiowym będącym kwadratem o boku długości 7.

Rozwiązanie

Ponieważ przekrój osiowy walca jest kwadratem o boku długości 7, to h=7r=3,5.

A zatem rkuli=7+3,5=10,5. Ostatecznie dkuli=210,5=21.

Przykład 4

Na sferzesferasferze o promieniu 8 cm wybrano dwa punkty AB. Długość odcinka AB również wynosi 8 cm. Obliczymy odległość odcinka AB od środka tej kuli S.

Rozwiązanie

Wykonamy najpierw rysunek pomocniczy.

R1UXR0fzRJZxo

Zauważmy, że trójkąt ABS jest równoboczny, a zatem odległość odcinka AB od środka kuli jest długością wysokości tego trójkąta. Zatem:

SC=832=43 cm

Przykład 5

Na sferze wybrano dwa punkty AB. Kąt ASB, gdzie S jest środkiem kuli, ma miarę 150° a pole trójkąta ABS wynosi 8. Obliczymy długości promienia kuli i odcinka AB.

Rozwiązanie

Wykonamy najpierw rysunek pomocniczy.

RIgdiR2rV5rt1

Zauważmy, że AS=SB=r. Zatem:

PABS=12·r2·sin150°

Mamy: 8=12·r2·12 a stąd: r2=32r=42.

Długość odcinka AB obliczymy z twierdzenia cosinusów:

AB2=32+32-2·32·-32,

czyli:

AB=64+323=44+23=41+32=41+3.

Słownik

kula
kula

bryła powstała przez obrót koła lub półkola wokół prostej zawierającej średnicę

sfera
sfera

powierzchnia kuli

promień kuli
promień kuli

odcinek łączący środek kuli z punktem na sferze