Volume

Determinação experimental do volume de um sólido

O volume de um corpo é a quantidade de espaço ocupada por esse corpo. O volume tem unidades de tamanho cúbicos (por exemplo, cm³, , in³, etc.). Então, o volume de uma caixa (paralelepípedo retangular) de comprimento T, largura L, e altura h, é:

V = T L h {\displaystyle V=T\cdot L\cdot h}

Sua unidade no Sistema internacional de unidades é o metro cúbico (m³). A seguinte tabela mostra a equivalência entre volume e capacidade. Contudo, não é considerado uma unidade fundamental do SI, pois pode ser calculado através dos comprimentos. A unidade mais comum utilizada é o litro.[1]

Volume Capacidade
metro cúbico quilolitro
decímetro cúbico litro
centímetro cúbico mililitro

Fórmulas do volume

Fórmulas comuns para o cálculo do volume de sólidos:

Forma Fórmula do volume Variáveis
Cubo l 3 = l l l {\displaystyle l^{3}=l\cdot l\cdot l} l é o comprimento de qualquer lado
Paralelepípedo l c a {\displaystyle l\cdot c\cdot a} largura, comprimento, altura
Cilindro π r 2 h {\displaystyle \pi \cdot r^{2}h} r = raio de uma face circular, h = altura
Esfera 4 3 π r 3 {\displaystyle {\frac {4}{3}}\pi r^{3}} r = raio da esfera
Elipsoide 4 3 π a b c {\displaystyle {\frac {4}{3}}\pi abc} a, b, c = semi-eixos do elipsoide
Pirâmide 1 3 A h {\displaystyle {\frac {1}{3}}Ah} A = área da base, h = altura
Cone 1 3 π r 2 h {\displaystyle {\frac {1}{3}}\pi r^{2}h} r = raio do círculo na base, h = altura
Prisma A h {\displaystyle A\cdot h} A = área da base, h = altura
Qualquer figura A ( h ) d h {\displaystyle \int A(h)dh} h é qualquer dimensão da figura, A(h) é a área da intersecção perpendicular para h descrita pela função da posição ao longo de h

Cálculo integral

Para o cálculo de volumes é possível utilizar-se integrais com duas variáveis. A tabela seguinte apresenta alguns exemplos:

Sólido Integral Onde
Esfera 0 2 π 0 π 0 R r 2 sin ( θ ) d r d θ   d ϕ = 4 3 π R 3 {\displaystyle \int _{0}^{2\pi }\int _{0}^{\pi }\int _{0}^{R}r^{2}\sin(\theta )drd\theta \ d\phi ={4 \over 3}\pi R^{3}} R : {\displaystyle R:} raio
Paralelepípedo 0 a 0 b 0 c d x d y d z = a b c {\displaystyle \int _{0}^{a}\int _{0}^{b}\int _{0}^{c}dxdydz=abc} a , b , c : {\displaystyle a,b,c:} dimensões das arestas

Ver também

Referências

  1. SACKHEIM, G.I. Química e Bioquímica para Ciências Biomédicas. Barueri: Manole, 1998.