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).
Cabane formée d'un pavé droit surmonté d'un toit en prisme triangulaire
  1. Calculer le volume du pavé droit.
  2. Calculer l'aire de la base triangulaire du toit.
  3. En déduire le volume du toit.
  4. Calculer le volume total de la cabane.

Corrigé

  1. 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
  2. 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
  3. 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
  4. 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 $.

  1. Calculer le volume de la citerne en m³, arrondi au centième.
  2. En déduire le volume en litres (rappel : $ 1 $ m³ $ = 1\,000 $ L).
  3. 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).
  4. Convertir cette durée en heures et minutes.

Corrigé

  1. 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
  2. De m³ à L, on multiplie par $ 1\,000 $.
    $ 14{,}13 \times 1\,000 $ = $ 14\,130 $ L
  3. La durée est le quotient du volume à remplir par le débit :
    $ d = \dfrac{14\,130}{30} $ = $ 471 $ min
  4. 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.
  1. Calculer le volume de l'aquarium en cm³.
  2. Le convertir en dm³, puis en litres.
  3. 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.

Corrigé

  1. 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
  2. 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.
  3. 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]