Remplir une citerne cylindrique
[enonce]
Un jardinier veut remplir une citerne ayant la forme d'un cylindre de révolution. Cette citerne a un rayon de base $r = 0{,}5$ m et une hauteur $h = 2$ m. Il la remplit avec un robinet qui débite $5$ litres d'eau par minute.
On souhaite déterminer le temps nécessaire pour remplir entièrement la citerne. Pour les calculs faisant intervenir $\pi$, prendre $\pi \approx 3{,}14$.
[/enonce]
[etape]
Calculer l'aire de la base de la citerne, en m². Donner le résultat sous la forme $\mathcal{A} =$ [[base]] m².
[math id="base" attendu="0{,}785"]
[reponse statut="correct"]Très bien !
La base est un disque de rayon $0{,}5$ m, donc son aire vaut $3{,}14 \times 0{,}5^2 = 3{,}14 \times 0{,}25 = 0{,}785$ m².[/reponse]
[reponse motif="3{,}14"]Le rayon n'a pas été pris en compte. Le rayon vaut $0{,}5$ m, pas $1$ m.[/reponse]
[reponse motif="1{,}57"]Il faut élever le rayon au carré, pas le multiplier par $2$.[/reponse]
[reponse statut="incorrect"]Attention : la base est un disque. Son aire dépend du rayon élevé au carré.[/reponse]
[aide essai="2"]Rappel : l'aire d'un disque de rayon $r$ est $\mathcal{A} = \pi \times r^2$.[/aide]
[aide essai="3"]Calculer d'abord $0{,}5^2$, puis multiplier par $3{,}14$.[/aide]
[solution]La base est un disque de rayon $0{,}5$ m.
$\mathcal{A} = 3{,}14 \times 0{,}5^2 = 3{,}14 \times 0{,}25 = 0{,}785$ m².[/solution]
[/math]
[/etape]
[etape]
En déduire le volume de la citerne, en m³. Donner le résultat sous la forme $V =$ [[vol]] m³.
[math id="vol" attendu="1{,}57"]
[reponse statut="correct"]Exactement !
Le volume du cylindre s'obtient en multipliant l'aire de la base par la hauteur : $0{,}785 \times 2 = 1{,}57$ m³.[/reponse]
[reponse motif="0{,}785"]C'est l'aire de la base. Il reste à la multiplier par la hauteur de la citerne.[/reponse]
[reponse statut="incorrect"]Le volume d'un cylindre se calcule à partir de l'aire de sa base et de sa hauteur.[/reponse]
[aide essai="2"]Rappel : le volume d'un cylindre est $V = \text{Aire de la base} \times h$, où $h$ est la hauteur.[/aide]
[aide essai="3"]Reprendre l'aire trouvée à l'étape précédente et la multiplier par $2$.[/aide]
[solution]Le volume est le produit de l'aire de la base par la hauteur :
$V = 0{,}785 \times 2 = 1{,}57$ m³.[/solution]
[/math]
[/etape]
[etape]
Exprimer le volume de la citerne en litres. Donner le résultat sous la forme [[litres]] L.
[math id="litres" attendu="1570"]
[reponse statut="correct"]Bonne réponse !
Comme $1$ m³ $= 1\,000$ L, on a $1{,}57 \times 1\,000 = 1\,570$ L.[/reponse]
[reponse motif="1{,}57"]L'unité n'a pas changé : il faut convertir les m³ en litres.[/reponse]
[reponse motif="157"]Vérifier le facteur de conversion entre m³ et litres : ce n'est pas $100$.[/reponse]
[reponse statut="incorrect"]Penser à la correspondance entre les m³ et les litres.[/reponse]
[aide essai="2"]Rappel : $1$ dm³ $= 1$ L, donc $1$ m³ $= 1\,000$ L.[/aide]
[aide essai="3"]Multiplier le volume en m³ par $1\,000$.[/aide]
[solution]On utilise $1$ m³ $= 1\,000$ L :
$1{,}57 \times 1\,000 = 1\,570$ L.[/solution]
[/math]
[/etape]
[etape]
Le robinet débite $5$ litres par minute. Quelle opération permet de trouver le nombre de minutes nécessaires pour remplir la citerne ?
[qcm]
[option]Multiplier la contenance par le débit[/option]
[option correct="true"]Diviser la contenance par le débit[/option]
[option]Diviser le débit par la contenance[/option]
[option]Ajouter la contenance et le débit[/option]
[reponse statut="correct"]C'est bien ça !
Chaque minute apporte $5$ L. Pour savoir combien de minutes fournissent $1\,570$ L, on divise la contenance par le débit.[/reponse]
[reponse motif="Diviser le débit par la contenance"]L'ordre de la division est inversé : on cherche un nombre de minutes, donc on part de la contenance totale.[/reponse]
[reponse statut="incorrect"]Réfléchir à la grandeur cherchée : un nombre de minutes. Chaque minute correspond à $5$ L versés.[/reponse]
[/qcm]
[/etape]
[etape]
Calculer la durée de remplissage, en minutes. Donner le résultat sous la forme [[minutes]] min.
[math id="minutes" attendu="314"]
[reponse statut="correct"]Parfait !
On divise la contenance par le débit : $1\,570 \div 5 = 314$ min.[/reponse]
[reponse motif="7850"]La division a été remplacée par une multiplication. On cherche combien de fois $5$ L tiennent dans $1\,570$ L.[/reponse]
[reponse statut="incorrect"]Reprendre l'opération choisie à l'étape précédente avec les bonnes valeurs.[/reponse]
[aide essai="2"]Le débit est de $5$ L par minute et la citerne contient $1\,570$ L.[/aide]
[aide essai="3"]Effectuer $1\,570 \div 5$.[/aide]
[solution]On divise la contenance par le débit :
$1\,570 \div 5 = 314$ min.[/solution]
[/math]
[/etape]
[etape]
Convertir cette durée en heures et minutes : [[heures]] h [[reste]] min.
[math id="heures" attendu="5"]
[reponse statut="correct"]Bravo !
La division euclidienne de $314$ par $60$ donne $314 = 5 \times 60 + 14$ : il y a donc $5$ heures complètes.[/reponse]
[reponse motif="6"]Le nombre d'heures est trop grand : $6 \times 60 = 360$ dépasse $314$.[/reponse]
[reponse statut="incorrect"]Chercher combien de fois $60$ minutes tiennent entièrement dans la durée.[/reponse]
[aide essai="2"]Rappel : $1$ heure $= 60$ minutes. Effectuer la division euclidienne par $60$.[/aide]
[aide essai="3"]Combien de paquets entiers de $60$ peut-on former avec $314$ ?[/aide]
[solution]Division euclidienne de $314$ par $60$ : $314 = 5 \times 60 + 14$.
Le quotient $5$ donne les heures, le reste $14$ donne les minutes : $5$ h $14$ min.[/solution]
[/math]
[math id="reste" attendu="14"]
[reponse statut="correct"]Tu as raison !
Le reste de la division de $314$ par $60$ est $14$, ce qui donne $14$ minutes.[/reponse]
[reponse statut="incorrect"]Le nombre de minutes est le reste de la division par $60$ : il doit être strictement inférieur à $60$.[/reponse]
[aide essai="2"]Une fois les heures complètes retirées, combien de minutes reste-t-il ?[/aide]
[aide essai="3"]Calculer $314 - 5 \times 60$.[/aide]
[solution]Le reste de la division de $314$ par $60$ vaut $314 - 300 = 14$.
La citerne se remplit donc en $5$ h $14$ min.[/solution]
[/math]
[/etape]
Cabane de jardin : volume d’un pavé surmonté d’un prisme
Une cabane de jardin est composée :
- d'un pavé droit (corps de la cabane) de longueur $ 3 $ m, de largeur $ 2{,}5 $ m et de hauteur $ 2 $ m ;
- d'un toit en forme de prisme droit dont la base est un triangle isocèle de base $ 2{,}5 $ m et de hauteur $ 1{,}2 $ m. Le prisme a une longueur de $ 3 $ m (identique à celle du pavé).
- Calculer le volume du pavé droit.
- Calculer l'aire de la base triangulaire du toit.
- En déduire le volume du toit.
- Calculer le volume total de la cabane.
- Le volume du pavé droit est $ V_1 = L \times \ell \times h $.
$ V_1 = 3 \times 2{,}5 \times 2 $
$ V_1 = 7{,}5 \times 2 $ = $ 15 $ m³
- La base du toit est un triangle de base $ 2{,}5 $ m et de hauteur $ 1{,}2 $ m.
$ \mathcal{A}_{\text{base}} = \dfrac{2{,}5 \times 1{,}2}{2} = \dfrac{3}{2} $ = $ 1{,}5 $ m²
- Le volume d'un prisme droit est $ V = \mathcal{A}_{\text{base}} \times h $, où $ h $ est la longueur du prisme.
$ V_2 = 1{,}5 \times 3 $ = $ 4{,}5 $ m³
- Le volume total est la somme des deux volumes :
$ V = V_1 + V_2 = 15 + 4{,}5 $ = $ 19{,}5 $ m³
Pour réviser : Calculer le volume d'un prisme droit ou d'un cylindre
Citerne cylindrique : volume et durée de remplissage
Une citerne d'eau a la forme d'un cylindre de révolution. Le rayon de sa base est $ r = 1{,}5 $ m et sa hauteur est $ h = 2 $ m.
On prendra $ \pi \approx 3{,}14 $.
- Calculer le volume de la citerne en m³, arrondi au centième.
- En déduire le volume en litres (rappel : $ 1 $ m³ $ = 1\,000 $ L).
- Un robinet débite $ 30 $ L par minute. Calculer la durée nécessaire pour remplir entièrement la citerne (utiliser la valeur en litres de la question 2).
- Convertir cette durée en heures et minutes.
- Le volume d'un cylindre est $ V = \pi \times r^2 \times h $.
$ V = \pi \times 1{,}5^2 \times 2 = \pi \times 2{,}25 \times 2 = 4{,}5\pi $
$ V \approx 4{,}5 \times 3{,}14 = 14{,}13 $
Arrondi au centième : $ V \approx $ $ 14{,}13 $ m³
- De m³ à L, on multiplie par $ 1\,000 $.
$ 14{,}13 \times 1\,000 $ = $ 14\,130 $ L
- La durée est le quotient du volume à remplir par le débit :
$ d = \dfrac{14\,130}{30} $ = $ 471 $ min
- On effectue la division euclidienne de $ 471 $ par $ 60 $ :
$ 471 = 7 \times 60 + 51 $
Donc $ 471 $ min $ = $ $ 7 $ h $ 51 $ min.
Pour réviser : Calculer le volume d'un prisme droit ou d'un cylindre
Aquarium : volume d’un pavé droit et contenance
Un aquarium a la forme d'un pavé droit. Ses dimensions intérieures sont :
- longueur : $ L = 80 $ cm,
- largeur : $ \ell = 35 $ cm,
- hauteur : $ h = 40 $ cm.
- Calculer le volume de l'aquarium en cm³.
- Le convertir en dm³, puis en litres.
- Pour éviter les débordements, on remplit l'aquarium d'eau jusqu'à $ 5 $ cm sous le bord supérieur. Calculer le volume d'eau, en litres.
- Le volume d'un pavé droit est $ V = L \times \ell \times h $.
$ V = 80 \times 35 \times 40 $
$ V = 2\,800 \times 40 $ = $ 112\,000 $ cm³
- De cm³ à dm³, on divise par $ 1\,000 $.
$ V = 112\,000 \div 1\,000 = 112 $ dm³
Or $ 1 $ dm³ $ = 1 $ L, donc $ V = $ $\mathbf{112}$ dm³ $ = $ $\mathbf{112}$ L.
- La hauteur d'eau est $ h' = 40 - 5 = 35 $ cm.
$ V_{\text{eau}} = 80 \times 35 \times 35 $
$ V_{\text{eau}} = 2\,800 \times 35 $ = $ 98\,000 $ cm³
On convertit en litres : $ 98\,000 $ cm³ $ = 98 $ dm³ $ = $ $ 98 $ L.
Pour réviser : Convertir des unités d'aire et de volume
Vrai/Faux : Volumes et solides usuels
[enonce]
Pour chaque affirmation suivante portant sur les volumes des solides usuels (cube, pavé droit, prisme droit, cylindre), indiquer si elle est Vraie ou Fausse.
[/enonce]
[etape]
Affirmation : Le volume d'un cube d'arête $3$ cm vaut $27$ cm³.
[qcm]
[option correct="true"]Vrai[/option]
[option]Faux[/option]
[reponse statut="correct"]Bonne réponse !
$V = c^3 = 3 \times 3 \times 3 = 27$ cm³.[/reponse]
[reponse statut="incorrect"]Non, cette affirmation est vraie.
La formule du volume d'un cube est $c^3$, soit $3 \times 3 \times 3 = 27$ cm³.[/reponse]
[/qcm]
[solution]
Cette affirmation est vraie. $V = c^3 = 3^3 = 27$ cm³.
[/solution]
[/etape]
[etape]
Affirmation : Le volume d'un cylindre de rayon $r$ et de hauteur $h$ vaut $\pi \times r \times h$.
[qcm]
[option]Vrai[/option]
[option correct="true"]Faux[/option]
[reponse statut="correct"]Exactement !
Le rayon doit être au carré : $V = \pi \times r^2 \times h$. Le calcul vient du fait que la base est un disque d'aire $\pi r^2$.[/reponse]
[reponse statut="incorrect"]Non, cette affirmation est fausse.
La base du cylindre est un disque, dont l'aire est $\pi r^2$ (rayon au carré). Le volume vaut donc $V = \pi \times r^2 \times h$, pas $\pi \times r \times h$.[/reponse]
[/qcm]
[solution]
Cette affirmation est fausse. La formule correcte est $V = \pi \times r^2 \times h$.
[/solution]
[/etape]
[etape]
Affirmation : Le volume d'un prisme droit s'obtient en multipliant l'aire de sa base par sa hauteur.
[qcm]
[option correct="true"]Vrai[/option]
[option]Faux[/option]
[reponse statut="correct"]Bravo !
$V = \text{Aire de la base} \times h$. Cette formule s'applique à tous les prismes droits, quelle que soit la forme de la base (triangle, rectangle, hexagone…). Le cylindre en est un cas particulier (base = disque).[/reponse]
[reponse statut="incorrect"]Non, cette affirmation est vraie.
C'est la formule générale du volume d'un prisme droit : $V = \text{Aire de la base} \times h$. Le cylindre est un cas particulier (base = disque, donc $V = \pi r^2 \times h$).[/reponse]
[/qcm]
[solution]
Cette affirmation est vraie. Pour tout prisme droit, $V = \text{Aire de la base} \times h$.
[/solution]
[/etape]
[etape]
Affirmation : Si l'on triple toutes les arêtes d'un cube, alors son volume est multiplié par $9$.
[qcm]
[option]Vrai[/option]
[option correct="true"]Faux[/option]
[reponse statut="correct"]C'est bien ça !
$V = c^3$. Si l'on remplace $c$ par $3c$, on obtient $(3c)^3 = 27 \, c^3$ : le volume est multiplié par $27$, pas par $9$.[/reponse]
[reponse statut="incorrect"]Non, cette affirmation est fausse.
Pour un solide en trois dimensions, multiplier toutes les longueurs par $3$ multiplie le volume par $3^3 = 27$. Le facteur $9$ correspondrait à l'aire ($3^2$), pas au volume.[/reponse]
[/qcm]
[solution]
Cette affirmation est fausse. Le volume est multiplié par $3^3 = 27$.
[/solution]
[/etape]
[etape]
Affirmation : Un cylindre de rayon $2$ cm et de hauteur $3$ cm a pour volume exact $12\pi$ cm³.
[qcm]
[option correct="true"]Vrai[/option]
[option]Faux[/option]
[reponse statut="correct"]Tu as raison !
$V = \pi \times r^2 \times h = \pi \times 2^2 \times 3 = \pi \times 4 \times 3 = 12\pi$ cm³.[/reponse]
[reponse statut="incorrect"]Non, cette affirmation est vraie.
Reposer le calcul : $r^2 = 4$, puis $4 \times 3 = 12$, donc $V = 12\pi$ cm³.[/reponse]
[/qcm]
[solution]
Cette affirmation est vraie. $V = \pi \times 2^2 \times 3 = 12\pi$ cm³.
[/solution]
[/etape]
[etape]
Affirmation : Le volume d'un pavé droit dépend de l'ordre dans lequel on multiplie ses dimensions.
[qcm]
[option]Vrai[/option]
[option correct="true"]Faux[/option]
[reponse statut="correct"]Correct !
La multiplication est commutative : $L \times \ell \times h$ donne le même résultat quel que soit l'ordre. Par exemple $2 \times 3 \times 4 = 4 \times 2 \times 3 = 24$.[/reponse]
[reponse statut="incorrect"]Non, cette affirmation est fausse.
La multiplication est commutative : changer l'ordre des facteurs ne change pas le produit.[/reponse]
[/qcm]
[solution]
Cette affirmation est fausse. La multiplication est commutative : l'ordre des dimensions n'a pas d'incidence sur le résultat.
[/solution]
[/etape]
QCM Bilan : Grandeurs (périmètres, aires, volumes)
[enonce]
Ce QCM bilan couvre l'ensemble du chapitre : périmètres, aires, volumes, conversions et durées. Choisir la bonne réponse parmi les 4 propositions.
[/enonce]
[etape]
Un disque a un diamètre $d = 10$ cm. Quelle est son aire exacte, en fonction de $\pi$ ?
[qcm]
[option]$10\pi$ cm²[/option]
[option]$100\pi$ cm²[/option]
[option correct="true"]$25\pi$ cm²[/option]
[option]$5\pi$ cm²[/option]
[reponse statut="correct"]Exactement !
On commence par calculer le rayon : $r = \dfrac{d}{2} = \dfrac{10}{2} = 5$ cm. Puis $\mathcal{A} = \pi \times r^2 = \pi \times 5^2 = 25\pi$ cm².[/reponse]
[reponse motif="$10\pi$ cm²"]Non.
Le calcul effectué est $\pi \times d$ : c'est la formule du périmètre du cercle, pas de l'aire du disque.[/reponse]
[reponse motif="$100\pi$ cm²"]Non.
Le diamètre a été utilisé directement à la place du rayon dans la formule. La formule de l'aire utilise le rayon : penser à diviser le diamètre par $2$.[/reponse]
[reponse motif="$5\pi$ cm²"]Non.
Le rayon $r = 5$ a été trouvé, mais il n'a pas été élevé au carré. La formule est $\pi \times r^2$, pas $\pi \times r$.[/reponse]
[reponse statut="incorrect"]Non.
Calculer d'abord le rayon ($r = d \div 2$), puis appliquer $\mathcal{A} = \pi \times r^2$.[/reponse]
[/qcm]
[/etape]
[etape]
Un cylindre a pour diamètre de base $d = 6$ cm et pour hauteur $h = 8$ cm. Quel est son volume exact, en fonction de $\pi$ ?
[qcm]
[option]$24\pi$ cm³[/option]
[option correct="true"]$72\pi$ cm³[/option]
[option]$288\pi$ cm³[/option]
[option]$144\pi$ cm³[/option]
[reponse statut="correct"]Bravo !
Le rayon est $r = \dfrac{d}{2} = 3$ cm. Puis $V = \pi \times r^2 \times h = \pi \times 3^2 \times 8 = \pi \times 9 \times 8 = 72\pi$ cm³.[/reponse]
[reponse motif="$24\pi$ cm³"]Non.
Le rayon $r = 3$ a été trouvé, mais il n'a pas été élevé au carré : seul $\pi \times r \times h$ a été calculé. La formule est $V = \pi \times r^2 \times h$.[/reponse]
[reponse motif="$288\pi$ cm³"]Non.
Le diamètre a été utilisé à la place du rayon dans la formule ($\pi \times d^2 \times h = \pi \times 36 \times 8 = 288\pi$). La formule utilise le rayon, qui est la moitié du diamètre.[/reponse]
[reponse motif="$144\pi$ cm³"]Non.
Le facteur $2$ a été ajouté à tort, comme dans la formule du périmètre. Pour le volume du cylindre : $V = \pi \times r^2 \times h$, sans le $2$.[/reponse]
[reponse statut="incorrect"]Non.
Calculer d'abord le rayon ($r = d \div 2$), puis appliquer $V = \pi \times r^2 \times h$.[/reponse]
[/qcm]
[/etape]
[etape]
Un aquarium a la forme d'un pavé droit de dimensions $50$ cm $\times$ $30$ cm $\times$ $40$ cm. Combien de litres d'eau peut-il contenir au maximum ?
[qcm]
[option]$6$ L[/option]
[option correct="true"]$60$ L[/option]
[option]$600$ L[/option]
[option]$0{,}6$ L[/option]
[reponse statut="correct"]C'est bien ça !
Volume : $V = 50 \times 30 \times 40 = 60\,000$ cm³. Or $1\,000$ cm³ $= 1$ dm³ $= 1$ L, donc $60\,000$ cm³ $= 60$ L.[/reponse]
[reponse motif="$6$ L"]Non.
Le facteur de conversion appliqué est $10\,000$ au lieu de $1\,000$. La correspondance correcte est $1\,000$ cm³ $= 1$ L.[/reponse]
[reponse motif="$600$ L"]Non.
Le facteur de conversion appliqué est $100$ au lieu de $1\,000$. Pour passer de cm³ à L, il faut diviser par $1\,000$.[/reponse]
[reponse motif="$0{,}6$ L"]Non.
Le facteur de conversion appliqué est $100\,000$, soit cent fois trop grand. La correspondance est $1\,000$ cm³ $= 1$ L.[/reponse]
[reponse statut="incorrect"]Non.
Calculer le volume en cm³, puis utiliser $1\,000$ cm³ $= 1$ L.[/reponse]
[/qcm]
[/etape]
[etape]
Un triangle $ABC$ est rectangle en $A$, avec $AB = 4$ cm et $AC = 3$ cm. Quelle est l'aire du triangle ?
[qcm]
[option]$12$ cm²[/option]
[option correct="true"]$6$ cm²[/option]
[option]$7$ cm²[/option]
[option]$7{,}5$ cm²[/option]
[reponse statut="correct"]Tu as raison !
Le triangle est rectangle en $A$ : les côtés $[AB]$ et $[AC]$ sont perpendiculaires et jouent le rôle de base et de hauteur. Donc $\mathcal{A} = \dfrac{AB \times AC}{2} = \dfrac{4 \times 3}{2} = \dfrac{12}{2} = 6$ cm².[/reponse]
[reponse motif="$12$ cm²"]Non.
La division par $2$ a été oubliée. La formule de l'aire du triangle est $\mathcal{A} = \dfrac{b \times h}{2}$.[/reponse]
[reponse motif="$7$ cm²"]Non.
Les deux côtés ont été additionnés au lieu d'être multipliés. La formule de l'aire utilise un produit, pas une somme.[/reponse]
[reponse motif="$7{,}5$ cm²"]Non.
L'hypoténuse $BC = 5$ cm (calculée par le théorème de Pythagore) a été utilisée comme un côté de l'angle droit. Or les deux côtés perpendiculaires sont $[AB]$ et $[AC]$.[/reponse]
[reponse statut="incorrect"]Non.
Dans un triangle rectangle, les deux côtés de l'angle droit servent de base et de hauteur. Appliquer $\mathcal{A} = \dfrac{b \times h}{2}$.[/reponse]
[/qcm]
[/etape]
[etape]
Convertir $1{,}75$ heure en heures et minutes.
[qcm]
[option]$1$ h $75$ min[/option]
[option]$1$ h $30$ min[/option]
[option correct="true"]$1$ h $45$ min[/option]
[option]$1$ h $7{,}5$ min[/option]
[reponse statut="correct"]Bonne réponse !
La partie décimale est $0{,}75$. On la convertit en minutes : $0{,}75 \times 60 = 45$ min. Donc $1{,}75$ h $= 1$ h $45$ min.[/reponse]
[reponse motif="$1$ h $75$ min"]Non.
La partie décimale a été lue comme « $75$ minutes », par lecture en base $10$. Or $75$ min $> 60$ min, donc cela ne peut pas être une durée correctement écrite.[/reponse]
[reponse motif="$1$ h $30$ min"]Non.
La partie décimale $0{,}75$ a été remplacée par $0{,}5$ (donnant $30$ min). Bien lire : $0{,}75 \times 60 = 45$.[/reponse]
[reponse motif="$1$ h $7{,}5$ min"]Non.
La partie décimale a été multipliée par $10$ au lieu de $60$. Les durées sont en base $60$ : multiplier par $60$.[/reponse]
[reponse statut="incorrect"]Non.
Multiplier la partie décimale ($0{,}75$) par $60$ pour obtenir les minutes.[/reponse]
[/qcm]
[/etape]
[etape]
Une boîte cubique a un volume de $27$ cm³. Quelle est la longueur de son arête ?
[qcm]
[option]$9$ cm[/option]
[option correct="true"]$3$ cm[/option]
[option]$13{,}5$ cm[/option]
[option]$27$ cm[/option]
[reponse statut="correct"]Correct !
On cherche le nombre $c$ tel que $c^3 = 27$. Or $3 \times 3 \times 3 = 27$, donc $c = 3$ cm.[/reponse]
[reponse motif="$9$ cm"]Non.
Le calcul effectué est $27 \div 3$, comme si la formule était $V = 3 \times c$. La formule du volume d'un cube est $V = c^3 = c \times c \times c$.[/reponse]
[reponse motif="$13{,}5$ cm"]Non.
Le volume a été divisé par $2$. Or pour un cube, il faut chercher le nombre qui, multiplié par lui-même trois fois, donne $27$.[/reponse]
[reponse motif="$27$ cm"]Non.
Le nombre donné est le volume, pas la longueur de l'arête. Chercher $c$ tel que $c \times c \times c = 27$.[/reponse]
[reponse statut="incorrect"]Non.
Trouver le nombre $c$ tel que $c \times c \times c = 27$.[/reponse]
[/qcm]
[/etape]
QCM : Volumes de solides
[enonce]
Ce QCM porte sur le calcul de volumes de solides usuels : cube, pavé droit, prisme droit et cylindre de révolution. Choisir la bonne réponse parmi les 4 propositions.
[/enonce]
[etape]
Un cube a pour arête $c = 4$ cm. Quel est son volume ?
[qcm]
[option]$16$ cm³[/option]
[option]$12$ cm³[/option]
[option correct="true"]$64$ cm³[/option]
[option]$48$ cm³[/option]
[reponse statut="correct"]Bonne réponse !
$V = c^3 = 4 \times 4 \times 4 = 64$ cm³.[/reponse]
[reponse motif="$16$ cm³"]Non.
Le calcul effectué est $c^2$ : c'est l'aire d'une face du cube, pas son volume. Pour le volume, il faut multiplier $c$ trois fois par lui-même.[/reponse]
[reponse motif="$12$ cm³"]Non.
Le calcul effectué est $3 \times c$. La formule du volume d'un cube est $V = c \times c \times c$ (multiplication, pas addition).[/reponse]
[reponse motif="$48$ cm³"]Non.
Le calcul effectué est $c^2 \times 3$, qui ne correspond à aucune grandeur géométrique. Le volume d'un cube est $V = c^3$.[/reponse]
[reponse statut="incorrect"]Non.
Pour un cube de côté $c$, $V = c^3 = c \times c \times c$.[/reponse]
[/qcm]
[/etape]
[etape]
Un pavé droit a pour dimensions $L = 5$ cm, $\ell = 3$ cm et $h = 2$ cm. Quel est son volume ?
[qcm]
[option]$10$ cm³[/option]
[option correct="true"]$30$ cm³[/option]
[option]$15$ cm³[/option]
[option]$62$ cm³[/option]
[reponse statut="correct"]Exactement !
$V = L \times \ell \times h = 5 \times 3 \times 2 = 30$ cm³.[/reponse]
[reponse motif="$10$ cm³"]Non.
Les trois dimensions ont été additionnées. Pour le volume, il faut les multiplier.[/reponse]
[reponse motif="$15$ cm³"]Non.
La hauteur a été oubliée : seul $L \times \ell$ a été calculé, ce qui donne l'aire d'une face, pas le volume.[/reponse]
[reponse motif="$62$ cm³"]Non.
Le calcul effectué est $2 \times (L\ell + Lh + \ell h)$ : c'est l'aire totale du pavé droit (somme des $6$ faces), pas son volume.[/reponse]
[reponse statut="incorrect"]Non.
Pour un pavé droit, $V = L \times \ell \times h$.[/reponse]
[/qcm]
[/etape]
[etape]
Un prisme droit a pour base un triangle d'aire $12$ cm². Sa hauteur est $h = 8$ cm. Quel est son volume ?
[qcm]
[option]$48$ cm³[/option]
[option correct="true"]$96$ cm³[/option]
[option]$20$ cm³[/option]
[option]$192$ cm³[/option]
[reponse statut="correct"]C'est bien ça !
$V = \text{Aire de la base} \times h = 12 \times 8 = 96$ cm³.[/reponse]
[reponse motif="$48$ cm³"]Non.
Le résultat a été divisé par $2$ : c'est la division déjà appliquée pour le triangle de base. L'aire $12$ cm² inclut déjà cette division ; il ne faut pas la refaire.[/reponse]
[reponse motif="$20$ cm³"]Non.
L'aire de la base et la hauteur du prisme ont été additionnées. Il faut les multiplier.[/reponse]
[reponse motif="$192$ cm³"]Non.
Le résultat a été multiplié par $2$, peut-être par confusion avec une formule comme $V = 2 \times \text{base} \times h$. La formule correcte est simplement $V = \text{Aire de la base} \times h$.[/reponse]
[reponse statut="incorrect"]Non.
Pour un prisme droit, $V = \text{Aire de la base} \times h$.[/reponse]
[/qcm]
[/etape]
[etape]
Un cylindre de révolution a un rayon de base $r = 3$ cm et une hauteur $h = 10$ cm. Quel est son volume exact, en fonction de $\pi$ ?
[qcm]
[option]$60\pi$ cm³[/option]
[option]$30\pi$ cm³[/option]
[option correct="true"]$90\pi$ cm³[/option]
[option]$9\pi$ cm³[/option]
[reponse statut="correct"]Bravo !
$V = \pi \times r^2 \times h = \pi \times 3^2 \times 10 = \pi \times 9 \times 10 = 90\pi$ cm³.[/reponse]
[reponse motif="$60\pi$ cm³"]Non.
Le calcul effectué est $2 \times \pi \times r \times h$ : c'est lié au périmètre de la base, pas à son aire. La bonne formule utilise $\pi \times r^2$.[/reponse]
[reponse motif="$30\pi$ cm³"]Non.
Le rayon n'a pas été élevé au carré : seul $\pi \times r \times h$ a été calculé. La formule est $V = \pi \times r^2 \times h$.[/reponse]
[reponse motif="$9\pi$ cm³"]Non.
La hauteur du cylindre a été oubliée : seul $\pi \times r^2$ a été calculé, ce qui donne l'aire de la base, pas le volume.[/reponse]
[reponse statut="incorrect"]Non.
Pour un cylindre, $V = \pi \times r^2 \times h$.[/reponse]
[/qcm]
[/etape]
[etape]
Un cube a une arête de $5$ cm. Combien de millilitres d'eau peut-il contenir ?
[qcm]
[option]$12{,}5$ mL[/option]
[option correct="true"]$125$ mL[/option]
[option]$1\,250$ mL[/option]
[option]$25$ mL[/option]
[reponse statut="correct"]Tu as raison !
Le volume du cube est $V = 5^3 = 125$ cm³. Or $1$ cm³ correspond à $1$ mL, donc le cube peut contenir $125$ mL.[/reponse]
[reponse motif="$12{,}5$ mL"]Non.
La virgule a été déplacée d'un rang : $5 \times 5 \times 5 = 125$, et non $12{,}5$. Penser à la table de multiplication par $5$.[/reponse]
[reponse motif="$1\,250$ mL"]Non.
Le résultat a été multiplié par $10$. La correspondance correcte est $1$ cm³ $= 1$ mL (et non $1$ cm³ $= 10$ mL).[/reponse]
[reponse motif="$25$ mL"]Non.
Le calcul effectué est $5 \times 5$ : c'est l'aire d'une face, pas le volume du cube.[/reponse]
[reponse statut="incorrect"]Non.
Calculer d'abord le volume en cm³, puis utiliser $1$ cm³ $= 1$ mL.[/reponse]
[/qcm]
[/etape]
[etape]
Un cylindre a un rayon de base $r = 6$ cm et une hauteur $h = 4$ cm. En prenant $\pi \approx 3{,}14$, son volume approché est :
[qcm]
[option]$75{,}36$ cm³[/option]
[option correct="true"]$452{,}16$ cm³[/option]
[option]$150{,}72$ cm³[/option]
[option]$1\,808{,}64$ cm³[/option]
[reponse statut="correct"]Correct !
$V = \pi \times r^2 \times h \approx 3{,}14 \times 6^2 \times 4 = 3{,}14 \times 36 \times 4 = 3{,}14 \times 144 = 452{,}16$ cm³.[/reponse]
[reponse motif="$75{,}36$ cm³"]Non.
Le rayon n'a pas été élevé au carré : le calcul effectué est $\pi \times r \times h$, qui n'est pas la formule du volume du cylindre.[/reponse]
[reponse motif="$150{,}72$ cm³"]Non.
Le calcul effectué est $2 \times \pi \times r \times h$ : c'est l'aire latérale du cylindre, pas son volume.[/reponse]
[reponse motif="$1\,808{,}64$ cm³"]Non.
Le diamètre $d = 12$ a été utilisé à la place du rayon dans la formule : $\pi \times d^2 \times h = 3{,}14 \times 144 \times 4 = 1\,808{,}64$. La formule utilise le rayon $r = 6$, pas le diamètre.[/reponse]
[reponse statut="incorrect"]Non.
Appliquer $V = \pi \times r^2 \times h$ avec $r = 6$ et $h = 4$.[/reponse]
[/qcm]
[/etape]