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Une cabane est constituée d’un cube de côté \(4\,\mathrm{m}\) surmonté d’un prisme droit à base triangulaire. Le volume total de la cabane est de \(96\,\mathrm{m}^3\). Calculez sa hauteur totale.
Question : Exercice
Considérez deux feuilles de papier rectangulaires mesurant \(15\,\text{cm} \times 18\,\text{cm}\). Découpez chacune de ces feuilles pour former un cylindre circulaire droit sans couvercle ni fond et sans chevauchement, de manière à obtenir deux cylindres différents.
Question : Exercice
Déterminez si une boîte cylindrique de volume \(750\,\text{cm}^3\) permet de ranger soixante DVD superposés, sachant que chaque DVD a un diamètre de \(11\,\text{cm}\) et une épaisseur de \(1,5\,\text{mm}\).
Question : Calculer le volume d’un cylindre de rayon \(25\,\mathrm{mm}\) et de hauteur \(50\,\mathrm{mm}\). Déterminer également son aire latérale et son aire totale.
Un récipient cylindrique en céramique possède des parois et un fond d’une épaisseur de \(4\,\text{mm}\). Son diamètre extérieur est de \(14\,\text{cm}\) et sa hauteur de \(25,5\,\text{cm}\).
Déterminez le volume de liquide qu’il peut contenir.
Un puits de section circulaire a une profondeur de \(24\,\text{m}\) et un rayon de \(1\,\text{m}\). Le niveau d’eau se situe à \(40\%\) de la hauteur totale du puits.
Une pataugeoire municipale a un fond de \(32\,\text{m}\) de longueur, \(18\,\text{m}\) de largeur et une profondeur de \(1,80\,\text{m}\).
Le fond et les parois latérales sont recouverts de carreaux carrés de \(12\,\text{cm}\) de côté.
Combien de carreaux seront nécessaires ?
Quelle est la capacité totale de la pataugeoire ?
Dessine le développement d’un parallélépipède rectangle sur une feuille rectangulaire de dimensions \(14 \text{ cm} \times 20 \text{ cm}\), puis calcule son volume.
Exercice
Antoine dispose d’un cube de \(10\,\text{cm}\) d’arête qu’il remplit avec \(1\,\text{L}\) de sirop. En utilisant cette information, déterminez combien de litres de sirop peut contenir un parallélépipède rectangle de dimensions \(10\,\text{cm}\), \(15\,\text{cm}\) et \(20\,\text{cm}\).
Calculer le volume d’un réservoir cylindrique de rayon \(r = 2\,\mathrm{m}\) et de hauteur \(h = 1.2\,\mathrm{m}\), puis déterminer sa capacité en litres.
Le socle en marbre d’une fontaine est constitué d’un cube de marbre de \(1,5\,\text{m}\) d’arête reposant sur une dalle carrée de marbre de \(2,0\,\text{m}\) de côté et de \(0,4\,\text{m}\) d’épaisseur.
Calculer la masse totale du socle en sachant que \(1\,\text{cm}^3\) de marbre pèse \(2,7\,\text{g}\).
En recouvrant entièrement le socle de papier d’emballage festif, déterminer l’aire de papier utilisée.
Question : Complétez le tableau suivant. On considère trois prismes dont la base est un triangle.
Prisme 1 | Prisme 2 | Prisme 3 | |
---|---|---|---|
Hauteur du prisme (en cm) | 6 | 3,5 | |
Hauteur du triangle de la base (en cm) | 8 | 5 | |
Longueur du côté correspondant à cette hauteur (en cm) | 9 | 10 | 7 |
Aire de la base (en \(\mathrm{cm}^{2}\)) | 25 | ||
Volume (en \(\mathrm{cm}^{3}\)) | 87,5 |
Voici un nouvel exercice :
Question : Complétez le tableau ci-dessous en indiquant pour chaque cylindre, les mesures manquantes.
Cylindre 1 | Cylindre 2 | Cylindre 3 | Cylindre 4 | Cylindre 5 | |
---|---|---|---|---|---|
Hauteur du cylindre (en cm) | 8 | 12 | |||
Rayon du disque de base (en cm) | 4 | 6 | |||
Aire du disque de base (en cm²) | \(25\pi\) | ||||
Aire latérale (en cm²) | \(96\pi\) | \(40\pi\) | \(56\pi\) | ||
Aire totale (en cm²) | |||||
Volume (en cm³) | \(216\pi\) | \(112\pi\) |
Rappel : Pour un cylindre de rayon \(r\) et de hauteur \(h\), on a
- Aire du disque de base : \(A_{\text{base}} = \pi r^2\),
- Aire latérale : \(A_{\text{latérale}} = 2\pi r h\),
- Aire totale : \(A_{\text{totale}} = A_{\text{latérale}} + 2\pi r^2\),
- Volume : \(V = \pi r^2 h\).
Bonne réflexion !
Un aquarium en verre est un parallélépipède rectangle dont les aires de trois faces adjacentes sont \(100\,\text{cm}^2\), \(144\,\text{cm}^2\) et \(225\,\text{cm}^2\).
Calculer le volume de l’aquarium.
Calculez le volume d’un cylindre de rayon \(3\,\mathrm{cm}\) et de hauteur \(7\,\mathrm{cm}\).
Exercice :
Exprimez le volume de chacun des corps suivants à l’aide d’une formule.
Exprimez le volume de chacun des corps suivants en fournissant une formule pour chaque solide :
Soit deux parallélépipèdes rectangles de même volume. Déterminez la mesure de la dimension manquante (en mètre).
Parmi les parallélépipèdes rectangles suivants, déterminez ceux dont le volume, défini par \[ V = l \times L \times h, \] est identique.
Exercice
On considère un escalier constitué de cubes empilés. Chaque cube a un volume de \(27\,\text{cm}^3\).
Déterminez le volume total de l’escalier.
Remarque : les cubes non visibles ne sont pas représentés.
Exercice : Calcul du volume
Calculer le volume de chacun des parallélépipèdes rectangles présentés ci-dessous. L’unité de mesure est le centimètre.
Remarque : le cube est également représenté.
Soit un parallélépipède rectangle dont les dimensions et mesures sont données.
Calculer l’aire de la base et le volume.
Déterminer la 2ème dimension et le volume.
Calculer l’aire de la base et la 1ère dimension.
Calculer l’aire de la base et la 1ère dimension.
Déterminer l’aire de la base et la 3ème dimension.
Exercice : Calcul de dimensions de parallélépipèdes rectangles
Les mesures suivantes ont été relevées sur des parallélépipèdes rectangles :
Soit \(a = 5\,\mathrm{m}\), \(b = 2\,\mathrm{m}\) et \(c = 6\,\mathrm{m}\). Calculer le volume du parallélépipède.
Soit \(a = 3\,\mathrm{cm}\), \(b = 4\,\mathrm{cm}\) et un volume de \(120\,\mathrm{cm}^3\). Calculer la longueur \(c\).
Soit \(a = 2,8\,\mathrm{m}\), \(b = 3,5\,\mathrm{m}\) et un volume de \(52,92\,\mathrm{m}^3\). Calculer la longueur \(c\).
Soit \(a = 8\,\mathrm{m}\), \(c = 10\,\mathrm{m}\) et un volume de \(160\,\mathrm{m}^3\). Calculer la longueur \(b\).
Soit \(a = 2,5\,\mathrm{cm}\), \(c = 6,4\,\mathrm{cm}\) et un volume de \(54,4\,\mathrm{cm}^3\). Calculer la longueur \(b\).
Soit \(b = 0,24\,\mathrm{m}\), \(c = 0,05\,\mathrm{m}\) et un volume de \(0,03\,\mathrm{m}^3\). Calculer la longueur \(a\).
Calculer le volume du parallélépipède rectangle en \(\mathrm{cm}^3\).
Voici l’exercice réécrit :
Une caisse a pour dimensions internes : - Longueur : \(0,60\,\mathrm{m}\) - Largeur : \(0,35\,\mathrm{m}\) - Hauteur : \(0,50\,\mathrm{m}\)
Calculer le volume intérieur de la caisse.
Exercice :
Une règle de section carrée a une longueur de \(30\,\text{cm}\) et chaque côté du carré mesure \(12\,\text{mm}\). Déterminez le volume de la règle.
\[ \text{Volume} = \text{aire de la section} \times \text{longueur} \]
Ces trois parallélépipèdes rectangles ont tous un volume de \(24\,\text{cm}^3\).
Calculer les dimensions manquantes \(x\), \(y\) et \(z\).
Ces parallélépipèdes rectangles présentent le même volume.
Déterminez les dimensions manquantes, indiquées par \(x\) et \(y\).
Unité de longueur : le cm
Les mesures suivantes concernent des cubes. Pour chaque cas, effectuez le calcul demandé :
Calculer le volume du podium olympique présenté ci-dessous.
Exercice
Une colonne est constituée de huit cubes empilés. Chaque cube a une arête de \(1,2\,\text{m}\).
Calculer la hauteur totale et le volume de la colonne.
Exercice
Une boîte contient 100 petits cubes de \(2\, \text{cm}\) d’arête. On souhaite construire un grand cube en utilisant le plus grand nombre possible de ces petits cubes.
Soit un fragment de colonne dont la base est carrée. Une caisse a été fabriquée pour le transporter.
Déterminer les dimensions intérieures de la caisse ainsi que son volume intérieur.
Exprimer les dimensions intérieures de la caisse en décimètres et calculer son volume en \(\mathrm{dm}^3\).
Que constate-t-on ?
Unité de longueur : le cm
Exercice
Soit un parallélépipède rectangle de hauteur \(15 \, \text{cm}\) dont le volume est égal à celui d’un cube de côté \(6 \, \text{cm}\). Déterminez l’aire de la base du parallélépipède rectangle.
Exercice
Considérons le plan de l’appartement suivant :
Chaque pièce a une hauteur de \(2,5 \, \text{m}\). Calculer le volume total de l’appartement.
Exercice
Calculer le volume d’un prisme droit dont l’aire de la base est de \(32\,\text{cm}^2\) et la hauteur est de \(5\,\text{cm}\).
Calculer la hauteur d’un prisme droit dont l’aire de la base est de \(17\,\text{dm}^2\) et dont le volume est de \(391\,\text{dm}^3\).
Déterminer l’aire de la base d’un prisme droit ayant un volume de \(0,108\,\text{m}^3\) et une hauteur de \(0,15\,\text{m}\).
Calculer le volume de chacun des prismes droits dont la base a été coloriée.
Pour le premier prisme, on a : \[ a = 36\,\mathrm{mm}, \quad b = 58\,\mathrm{mm}, \quad c = 12\,\mathrm{mm}. \]
Pour le deuxième prisme, on a : \[ a = 30\,\mathrm{mm}, \quad b = 18\,\mathrm{mm}, \quad c = 72\,\mathrm{mm}. \]
Pour le troisième prisme, on a : \[ a = 13\,\mathrm{cm}, \quad b = 12\,\mathrm{cm}, \quad c = 20\,\mathrm{cm}. \]
Pour le dernier prisme, on a : \[ a = 3\,\mathrm{dm}, \quad b = 2\,\mathrm{dm}, \quad c = 5\,\mathrm{dm}, \quad d = 1\,\mathrm{m}. \]
Les illustrations correspondantes aux différents prismes sont affichées ci-dessous :
Soit un prisme droit dont l’aire de la base est de \(36\,\text{cm}^2\) et la hauteur de \(8,4\,\text{cm}\). Calculer son volume.
Considérons un prisme droit de hauteur \(0,75\,\mathrm{m}\) dont la base est un carré de côté \(60\,\mathrm{cm}\).
Exercice
Calculer le volume d’un prisme droit de hauteur \(35\text{ cm}\), dont la base est un trapèze disposant de côtés parallèles de longueurs \(13\text{ cm}\) et \(23\text{ cm}\) et d’une hauteur de \(15\text{ cm}\).
Exercice
Soit un prisme droit de hauteur \(70\,\text{cm}\). Sa base est un triangle rectangle dont les côtés mesurent respectivement \(40\,\text{mm}\), \(5\,\text{cm}\) et \(30\,\text{mm}\).
Calculer le volume de ce prisme.
Calculer le volume d’un cylindre dont l’aire de la base est \(50\,\text{cm}^2\) et la hauteur est de 5 cm.
Calculer l’aire de la base et le volume d’un cylindre dont le rayon de la base est de 10 dm et la hauteur est de 6 dm.
Calculer le volume d’un cylindre dont le diamètre de la base est de 0,6 m et la hauteur est de 0,4 m.
Calculer la hauteur d’un cylindre dont l’aire de la base est de \(56\,\text{cm}^2\) et le volume est de \(952\,\text{cm}^3\).
Exercice
Calculer le volume d’un cylindre de hauteur \(0,07\,\mathrm{m}\) dont la base est un cercle de diamètre \(40\,\mathrm{cm}\).
Exercice
Calculer le volume d’un demi-cylindre de rayon \(a = 4\,\text{cm}\) et de hauteur \(b = 25\,\text{cm}\).
Calculer le volume du tunnel défini par les dimensions suivantes :
- \(a = 4~\text{m}\)
- \(b = 5~\text{m}\)
- \(c = 12~\text{km}\)
Exercice
Calculer le volume de chacun des solides représentés ci-dessous :
Les dimensions sont : \[ \begin{aligned} a &= 9 \text{ cm} \\ b &= 5 \text{ cm} \\ c &= 3 \text{ cm} \\ d &= 2 \text{ cm} \end{aligned} \]
Calculer le volume de chacun des solides suivants.
Données : \[ \begin{aligned} a &= 14 \, \text{cm} \\ b &= 16 \, \text{cm} \\ c &= 4 \, \text{cm} \\ d &= 6 \, \text{cm} \\ e &= 10 \, \text{cm} \end{aligned} \]
Données : \[ \begin{aligned} a &= 18 \, \text{cm} \\ b &= 11 \, \text{cm} \\ c &= 16 \, \text{cm} \\ d &= 3 \, \text{cm} \end{aligned} \]
Données : \[ \begin{aligned} a &= 6 \, \text{cm} \\ b &= 4 \, \text{cm} \\ c &= 3 \, \text{cm} \\ d &= 1 \, \text{cm} \\ e &= 2 \, \text{cm} \end{aligned} \]
Données : \[ \begin{aligned} a &= 6 \, \text{dm} \\ b &= 5 \, \text{dm} \\ c &= 5 \, \text{dm} \end{aligned} \]
On souhaite construire un tunnel rectiligne de \(13\,\mathrm{km}\). La section du tunnel est définie par les dimensions suivantes :
\[
a = 14\,\mathrm{m} \quad \text{et} \quad b = 4\,\mathrm{m}
\]
Calculer le volume de roche à extraire.
Exercice :
On considère une conduite d’eau de \(3\) km de long, ayant la forme d’un cylindre de diamètre \(1,2\) m. Calculer sa capacité en hectolitres.
On souhaite construire une piscine circulaire de diamètre \(6\,\text{m}\) et de profondeur \(1,8\,\text{m}\). Calculer le volume de terre à extraire pour réaliser ce projet.
Exercice
Soit un jardin rectangulaire de dimensions \(8\,\text{m} \times 6\,\text{m}\). La propriétaire souhaite entourer ce jardin d’une plate-bande de \(20\,\text{cm}\) de largeur sur trois côtés (c’est-à-dire, sauf sur l’une des longueurs). Sur cette plate-bande, une couche de terreau d’une épaisseur de \(5\,\text{cm}\) sera appliquée.
Calculer le volume de terreau nécessaire.
Exercice
Un écrou carré de \(32\,\text{mm}\) de côté et \(18\,\text{mm}\) d’épaisseur est percé d’un trou de \(14\,\text{mm}\) de diamètre. Calculer le volume de l’écrou.
Exercice :
Une piscine de forme parallélépipédique a une capacité de 75000 litres. Sa longueur est de 10 m et sa largeur de 3 m. Déterminer sa profondeur.
Soit l’exercice suivant :
À l’Escalade, on souhaite préparer une soupe aux légumes pour 120 personnes.
On prévoit \(2\,\text{dl}\) de soupe par personne. On dispose de trois casseroles cylindriques aux dimensions suivantes :
- Casserole 1 : diamètre \(24\,\text{cm}\) et hauteur \(28\,\text{cm}\).
- Casserole 2 : diamètre \(28\,\text{cm}\) et hauteur \(40\,\text{cm}\).
- Casserole 3 : diamètre \(30\,\text{cm}\) et hauteur \(50\,\text{cm}\).
Chaque casserole est remplie jusqu’à \(10\,\text{cm}\) du bord.
La question est de déterminer si la quantité de soupe préparée sera suffisante ou non.
Exercice
Une brique de lait d’un litre présente deux dimensions de \(17\) cm et \(9.5\) cm. Quelle doit être, au minimum, la mesure de la troisième dimension ?
Exercice
Soit un récipient cylindrique de diamètre \(15\text{ cm}\) et de hauteur \(20\text{ cm}\) rempli d’eau. L’eau est versée dans une boîte parallélépipédique dont la base mesure \(27\text{ cm} \times 23\text{ cm}\). Déterminez la hauteur de l’eau dans la boîte.
Exercice :
La figure ci-dessous présente les dimensions intérieures d’un réservoir.
Calculez le volume du réservoir.
De l’eau est versée dans le réservoir jusqu’à atteindre 1 mètre du rebord. Déterminez le nombre de litres d’eau versés.
Dans le réservoir, rempli jusqu’à 1 mètre du rebord, on plonge 24 cubes de pierre d’arête \(0,5~\mathrm{m}\) chacun. L’eau déborde-t-elle ? Justifiez votre réponse par un calcul.
Pour chacun des corps suivants, la formule \[ V = A \cdot h \] est applicable. Dans chaque figure, hachurez en rouge une base et tracez en vert la hauteur correspondante.
Calculer l’aire totale d’un prisme droit à base carrée de volume \(36\,\mathrm{cm^3}\), sachant que le côté du carré mesure \(3\,\mathrm{cm}\).
Calculer l’aire totale d’un cylindre dont le diamètre est de 6 m et le volume est de 282,6 m³.
Exercice
Déterminez le volume d’un prisme droit à base carrée, dont l’aire totale est de \(170\,\mathrm{dm}^2\). La longueur d’un côté du carré est de \(5\,\mathrm{dm}\).
Exercice
Calculer le volume d’un prisme droit à base rectangulaire. Ce prisme a une aire totale de \(1,9 \, \mathrm{m}^2\) et les dimensions du rectangle de base sont \(10 \, \mathrm{dm}\) et \(3 \, \mathrm{dm}\).
Exercice
Déterminez le volume d’un cylindre dont le diamètre de la base est de \(2 \, \mathrm{m}\) et la surface totale est de \(69,08 \, \mathrm{m}^2\).
Exercice
Calculer la hauteur de chacun des prismes droits dont une base est indiquée.
Pour le prisme dont le volume est
\[
7{,}3 \, \text{cm}^3
\]
et l’aire de la base
\[
0{,}05 \, \text{cm}^2,
\]
Pour le prisme dont le volume est
\[
1{,}2 \, \text{dm}^3
\]
et l’aire de la base
\[
4 \, \text{dm}^2,
\]
Pour le prisme dont le volume est
\[
0{,}045 \, \text{m}^3
\]
et l’aire de la base
\[
0{,}9 \, \text{m}^2,
\]
Soit un prisme droit dont l’aire de la base est \(42,7\,\text{cm}^2\) et le volume est \(785,68\,\text{cm}^3\). Calculer la hauteur du prisme.
Exercice
Soit un prisme droit à base carrée dont le volume est de \[ 4900\,\text{cm}^3 \] et dont la hauteur mesure \[ 25\,\text{cm}. \]
Calculer la longueur du côté de la base.
Soit un cylindre de volume \(125,6\,\text{cm}^3\) et de rayon de base \(4\,\text{cm}\). Déterminez sa hauteur.
Exercice
Calculer le rayon d’un cylindre dont le volume est de \[ 1846,32\,\text{cm}^3 \] et la hauteur de \[ 12\,\text{cm}. \]
Exercice
Déterminez le rayon d’une boîte cylindrique de hauteur \(18\,\text{cm}\) afin que son volume soit de \(1\,\text{l}\) (où \(1\,\text{l} = 1\,\text{dm}^3\)).
Une citerne cylindrique a une capacité de 5000 litres et un diamètre de 1,8 m.
Calculer la hauteur de la citerne.
Une citerne cylindrique a une capacité de \(10\,000\) litres lorsqu’elle est pleine et une hauteur de \(1,2\) m. Quel est le diamètre de sa base ?
Soit une tasse cylindrique de diamètre intérieur \(8 \text{ cm}\). On y verse \(1 \text{ dl}\) de lait. Déterminez la hauteur du liquide dans la tasse.
Considérons :
Classez ces corps en ordre croissant de volume.