المكعب: أكثر من مجرد شكل هندسي

اقرأ في هذا المقال


مفهوم المكعب

المكعب: هو شكل ثلاثي الأبعاد، بحيث أنه يتألف من طول وعرض وارتفاع، فهو متوازي مستطيلات ونستطيع أن نقول بأن جميع أضلاعه متساوية، يتوازى في أي ضلعين متقابلين، أمّا الزوايا المتقابلة يكون مجموع قياسها يساوي 180 درجة. 

خصائص المكعب

  • يتكون المكعّب من 6 أوجه متساوية.
  • كل وجه من أوجه المكعب هو مربع.
  • يعتبر المكعّب مجسم ثلاثي الأبعاد (الطول والعرض والارتفاع).
  • يُقاس حجم المكعّب بضرب الطول في العرض في الارتفاع، أو من خلال تكعيب أحد أحرف المكعّب في حال تم معرفة أحدها، بحيث تكون الوحدة متر مكعب أو سم مكعب.
  • إنّ مساحة سطح المكعّب تكون بضرب أحرف المكعب بنفسه أو تربيعها بحيث الوحدة متر مربع أو سم المربع.
  • يمكننا القول بأن المكعب متوازي أضلاع، لكن العكس غير صحيح.

كيف يتم حساب حجم ومساحة المكعب؟


في حال كان طول أحد من أضلاع المكعب هو (س)، هنا يمكن أن نقوم بحساب حجم المكعب من خلال القانون التالي: حجم المكعب= (س3 )، إذن:


قانون حجم المكعب= حاصل ضرب الطول * العرض * الارتفاع.

ومن المعروف أنه من خصائص المكعب أنه يتكون من ستة أوجه، وأن كل وجه هو عبارة عن مربع، أيضاً من خصائص المربع أن جميع أطوال أضلاعه تكون متساوية في الطول، هنا نستنتج أن المكعب جميع أطوال أضلاعه متساوية، فحاصل ضرب العرض والطول والارتفاع نعبر عنه بالشكل الآتي: س3.


اقرأ المزيد: مساحة سطح المربع.

إنّ عملية حساب مساحة المكعب من غير الممكن حسابها كمجسم كامل، لكن تتم من خلال حساب مساحة أوجه المكعب، فوجه المكعب هو عبارة عن مربع وكما ذكرنا سابقاً بأنه يتألف من 6 أوجه فالمساحة الكلية للأوجه تكون كما يلي:


المساحة الكلية للمكعّب = 6 × (طول الضلع)2

أمثلة على حساب حجم ومساحة المكعب مع الحلول

1. حساب حجم المكعب

السؤال: إذا كان طول ضلع المكعب 5 سم، فما هو حجمه؟

الحل: صيغة حساب حجم المكعب: V = s^3التعويض في الصيغة: V = 5^3 = 125 سم^3

الجواب: حجم المكعب هو 125 سم^3.

2. حساب مساحة المكعب

السؤال: إذا كان طول ضلع المكعب 4 سم، فما هي مساحة سطحه؟

الحل: صيغة حساب مساحة سطح المكعب: (A = 6(s^2التعويض في الصيغة: A = 6 * 4^2 = 96 سم^2

(حيث أن s هي طول الضلع ) و (A هي المساحة)

الجواب: مساحة سطح المكعب هي 96 سم^2.

3. حساب حجم المكعب من مساحة سطحه:

السؤال: إذا كانت مساحة سطح المكعب 150 سم^2، فما هو حجمه؟

الحل:

  • صيغة حساب مساحة سطح المكعب: (A = 6(s^2
  • إعادة ترتيب الصيغة لحساب طول الضلع: s = √(A/6)
  • التعويض في الصيغة: s = √(150/6) = 5 سم
  • صيغة حساب حجم المكعب: V = s^3
  • التعويض في الصيغة: V = 5^3 = 125 سم^3  

الجواب: حجم المكعب هو 125 سم^3.

4. حساب طول ضلع المكعب من حجمه:

السؤال: إذا كان حجم المكعب 216 سم^3، فما هو طول ضلعه؟

الحل:

  • صيغة حساب حجم المكعب: V = s^3
  • إعادة ترتيب الصيغة لحساب طول الضلع: s = ³√V
  • التعويض في الصيغة: s = ³√216 = 6 سم

الجواب: طول ضلع المكعب هو 6 سم.

ما هو الفرق بين المربع والمكعب والمستطيل؟

من المهم معرفة الفروق المهمة في الأشكال الهندسية، فالفرق الرئيسي بينهم هو أنّ المربع و المستطيل يعتبران من الأشكال الهندسية التي تكون ثنائية الأبعاد، باختصار على أنها عبارة عن: (طول وعرض)، أمّا المكعّب يعتبر من الأشكال الهندسية ثلاثية الأبعاد، أي أنه: (طول و عرض و ارتفاع)، إنّ كل من المكعّب والمربع يتميزان بأنهما يشتركان بخاصية أن جميع أضلاعهم متساوية في الطول، وجميع زواياهم تساوي 90، أما كل ضلعين متقابلين يكونا متوازيين، يتميز المستطيل بأن كل ضلعين متقابلين متساويين ومتوازيين وجميع زواياه هي 90.  


شارك المقالة: