Siatką bryły nazywamy takie przedstawienie bryły na płaszczyźnie, aby po wycięciu można było tę bryłę skleić budując jej model.

Siatka walcawalecwalca składa się z prostokąta będącego powierzchnią boczną (jeden z boków prostokąta jest wysokością walcawysokość walcawysokością walca, a długość drugiego jest równa obwodowi koła będącego podstawą walca) oraz dwóch kół będących podstawami walca (stycznymi do przeciwległych boków prostokąta długości równej obwodowi podstawy).

RgRGW8cd0eP13
Przykład 1

Narysujemy siatkę walca o promieniu podstawy 3 i wysokości 5.

Rozwiązanie

Przyjmujemy jedną kratkę jako jedną jednostkę. Powierzchnia boczna będzie więc prostokątem o wymiarach 6π × 5. Czyli około 18,86 × 5. Narysujmy tę siatkę:

R1dJcfmc8NEGv
Przykład 2

Ustalimy, czy na kartce papieru w rozmiarze A4 możemy narysować siatkę walca o promieniu podstawy 4,5 cm i wysokości 5 cm tak, aby aby boki powierzchni bocznej były równoległe do krawędzi kartki. Sprawdzimy, czy narysujemy siatkę tego walca na kartce w rozmiarze B4.

Rozwiązanie

Długość prostokąta będącego powierzchnią boczną wynosi 9π28,3 cm, a zatem możemy go narysować wzdłuż dłuższej krawędzi kartki A4, która ma 297 mm.

Druga krawędź kartki ma długość 210 mm, a my potrzebujemy 4r+h=18+5=23 cm.

A zatem na kartce A4 nie wykonamy takiej siatki.

Kartka B4 ma wymiary 250   m m × 353   m m . Tak więc siatka ta zmieści się na kartce B4.

Uwaga!

Aby narysować siatkę walca powinniśmy znać wysokość walca i promień podstawy. Czasem informacje te nie są wprost podane w treści zadania, ale można je policzyć.

Przykład 3

Wysokość walca jest dwukrotnie dłuższa od promienia jego podstawy. Pole podstawy walca wynosi 2,25π. Narysujemy siatkę tego walca.

Rozwiązanie

Najpierw obliczymy promień podstawy tego walca. Mamy, że πr2=2,25π. A zatem r2=2,25, co daje r=1,5. Mamy więc h=3.

Długość tego okręgu wynosi 2·1,5π=3π9,42.

Narysujmy siatkę tego walca:

RsUsOvpZjYtNc
Przykład 4

Pole powierzchni bocznej walca wynosi 24 π , a wysokość walca jest o 4 dłuższa od promienia podstawy. Narysujemy siatkę tego walca.

Rozwiązanie

Pole powierzchni bocznej to pole prostokąta o wymiarach h×2πr, przy czym h=r+4.

Mamy więc 2 π r ( r + 4 ) = 24 π . Czyli r 2 + 4 r = 12 .

Rozwiążemy równanie kwadratowe r 2 + 4 r 12 = 0 .

Mamy, że =64 i stąd r1=2  lub r2=-6<0 . A zatem r=2h=6.

Narysujmy siatkę tego walca:

Ri0mU6plGTVcp

Mając siatkę walca możemy obliczyć długości odcinków i inne wielkości związane z walcami.

Przykład 5

Dana jest siatka walca jak na rysunku poniżej. Obliczymy pole powierzchni bocznej tego walca, wiedząc, że stosunek promienia podstawy do wysokości wynosi 2:3, a odcinek łączący środki okręgów jest równoległy do wysokości.

RXddFsnUfXW7j

Rozwiązanie

Odcinek zaznaczony na rysunku ma długość 2r+h. Stosunek promienia do wysokości wynosi 2:3, czyli r=2xh=3x, dla pewnego współczynnika x.

Mamy więc 4x+3x=14, a stąd x=2. A zatem r=4h=6. Teraz już możemy policzyć pole powierzchni bocznej, czyli pole prostokąta o wymiarach 8π×6. Stąd Pb=48π.

Uwaga!

W siatce walca powierzchnia boczna może być również równoległobokiem innym niż prostokąt.

R1OJsLB41nxx9

Słownik

walec
walec

bryła obrotowa powstała przez obrót pewnego prostokąta wokół jednego z boków

wysokość walca
wysokość walca

długość najkrótszego odcinka łączącego podstawy walca