Chapitre 16
Espace

Savoir-faire de ce chapitre
G60Reconnaître, construire et utiliser des représentations de solides*
M13Calculer le volume de solides usuels
M14Connaître, utiliser et convertir les principales grandeurs composées (volumes)
I
Prisme droit
Définition 1
Un prisme droit est un solide dont :
  • deux faces sont des polygones superposables et parallèles ; elles sont appelées bases.
  • les autres faces sont des rectangles ; elles sont appelées les faces latérales.
Propriété 1
Les arêtes latérales d'un prisme droit ont la même longueur. La hauteur d'un prisme est la longueur d'une arrête latérale.
Remarque 1
Le pavé droit est un prismes droit particulier (à base rectangulaire).
Exemple 1
Pour le prisme droit représenté ci-dessus, ...ABC et DEF sont les bases et ...ABED, BCFE et ACFD sont les faces latérales. Les arêtes ...[AD], [BE] et [CF] sont les arêtes latérales (toutes de même longueur). La hauteur du prisme droit est donc égale à la longueur ...HD.
Propriété 2
Le volume d'un prisme droit est égal à l'aire de la base multipliée par la hauteur.
V=B×h
Exemple 2
Considérant le prisme droit ABCDEF représenté précédemment tel que AB=3 cm, BC=4 cm, AC=5 cm et BE=6 cm, on peut déterminer que son volume est de ...36 cm3 :
V=B×h= ...3×42×6=6×6=36 cm3
II
Cylindre de révolution
Définition 2
Un cylindre de révolution est un solide dont :
  • deux faces parallèles sont deux disques superposables ; elles sont appelées bases.
  • l'autre face est une surface courbe ; elle est appelée face latérale.
Propriété 3
La hauteur d'un cylindre de révolution est la distance entre les centres des deux bases.
Exemple 3
Pour le cylindre de révolution représenté ci-dessus, les cercles de centre ...O et ...O' et de rayons respectifs ...OM et ...O'N sont les bases du cylindre.
Propriété 4
Le volume d'un cylindre de révolution est égal à l'aire de la base multipliée par la hauteur.
V=B×h=π×r2×h
Exemple 4
Considérant le cylindre de révolution représenté précédemment tel que OM=4 cm et MN=5 cm, on peut déterminer que son volume est d'environ ...251 cm3 :
V=B×h= ...π×42×5251 cm3
III
Changement d'unités
Propriété 5
Pour changer l'unité de mesure d'un volume, on peut utiliser ce tableau de conversion :
km3 hm3 dam3 m3 dm3 cm3 mm3
                                         
On peut aussi utiliser la relation suivante : 1 L = 1 dm3.
Exemple 5
On considère une piscine rectangulaire de longueur L=732 cm, de largeur l=366 cm et de profondeur p=132 cm. Quel est le volume d'eau (en L) contenue dans la piscine ?
Solution : ...La piscine est un parallélépipède rectangle donc son volume est égal au produit de l'aire de sa base par sa hauteur. Soit V=L×l×p=732×366×132=35 364 384 cm3. Or 1 dm3 = 1 000 cm3 donc V=35 364,384 dm3. La piscine contient donc 35 364 L d'eau.