Objetivos
Terminada la lección podrás:
- Explicar lo que es volumen.
- Ofrecer ejemplos.
- Medir el volumen usando una simulación.
Volumen
El volumen es una magnitud física que mide el espacio tridimensional que ocupa un objeto o sustancia. Se utiliza en física para cuantificar la cantidad de espacio que un cuerpo ocupa en el largo, ancho y alto en un entorno tridimensional. El volumen puede aplicarse tanto a objetos sólidos, como líquidos y gases.
Unidades de volumen:
El volumen se mide en unidades cúbicas. Algunas de las unidades más comunes incluyen:
- Metro cúbico (m³): Es la unidad estándar del Sistema Internacional de Unidades (SI) para el volumen.
- Litro (L): Frecuentemente usado para medir líquidos. Un litro es igual a 0.001 metros cúbicos (1 L = 1 dm³).
- Centímetro cúbico (cm³): A menudo se usa para volúmenes pequeños. Un centímetro cúbico es igual a 0.000001 metros cúbicos.
Fórmulas para calcular el volumen:
Dependiendo de la forma del objeto, el volumen puede calcularse usando diferentes fórmulas geométricas:
Cubo:
De otra forma: V=a3
Donde a es la longitud de uno de los lados.
Esfera:
De otra forma: V=(4/3)πr3
Donde r es el radio de la esfera.
Cilindro:
De otra forma: V=πr2h
Donde r es el radio de la base y h es la altura del cilindro.
Prisma rectangular:
De otra forma: V=largo×ancho×altura
Volumen en líquidos y gases:
En los líquidos y gases, el volumen se mide más comúnmente en litros, y su cálculo puede implicar la medición del espacio que ocupan en un recipiente o su expansión en el entorno.
- En el caso de los gases, su volumen puede cambiar significativamente dependiendo de la temperatura y presión, como describe la Ley de los gases ideales.
Ejemplos:
- Un cubo con lados de 2 metros tiene un volumen de V=23=8 m3V = 2^3 = 8m3.
- Un vaso de agua puede tener un volumen de 250 mililitros o 0.25 litros.
Resumen:
El volumen mide el espacio tridimensional ocupado por un objeto, líquido o gas. Se calcula usando fórmulas geométricas específicas para cuerpos sólidos y se mide en unidades cúbicas como el metro cúbico o el litro.
Simulación
Medidas de volumen
Enlaces externos para explorar
- Conceptos de Física: Hyperphysics
- Libros:
- NASA: Science Explorer Poster Series
- Simulaciones: PhET
- Tutorial de Física en Inglés: Physics Classroom
- Wikipedia en Español: Wikipedia
Vídeos
El volumen de los prismas
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