Volumen de cubos

Aprende a calcular el volumen de un cubo con V = s³, con aristas enteras y decimales, a hallar la arista a partir del volumen y a relacionar cm³ con litros.

Elemental20 minLección

Definición

Un cubo es un cuerpo con 6 caras cuadradas iguales. Sus 12 aristas miden lo mismo, y a esa longitud la llamamos ss.
El volumen de un cubo es el espacio que hay dentro de él. Ya conoces el volumen del prisma rectangular: V=l×a×hV = l \times a \times h. El cubo es el caso especial en el que el largo, el ancho y la altura son el mismo número ss:
V=s×s×s=s3V = s \times s \times s = s^3
Leemos s3s^3 como "ss al cubo". El volumen siempre se escribe en unidades cúbicas: si la arista está en cm, el volumen está en cm³; si la arista está en m, el volumen está en m³.
Los números que se obtienen al elevar al cubo los números enteros se llaman cubos perfectos:
1, 8, 27, 64, 125, 216, 343, 512, 729, 10001,\ 8,\ 27,\ 64,\ 125,\ 216,\ 343,\ 512,\ 729,\ 1000
El camino de vuelta, del volumen a la arista, se llama sacar la raíz cúbica: s=V3s = \sqrt[3]{V}. Por ejemplo, 643=4\sqrt[3]{64} = 4 porque 4×4×4=644 \times 4 \times 4 = 64.

Pruébalo ahora

¿Qué fórmula da el volumen de un cubo de arista ss?

Ejemplos resueltos

Un bloque de madera es un cubo de 55 cm de arista. ¿Cuál es su volumen?

1

Escribe la fórmula del cubo

V=s3=s×s×sV = s^3 = s \times s \times s → Fórmula lista

2

Sustituye la arista

V=5×5×5V = 5 \times 5 \times 5 → Valor sustituido

3

Multiplica las dos primeras aristas

5×5=255 \times 5 = 25 → Área de una cara: 2525 cm²

4

Multiplica por la tercera arista

25×5=12525 \times 5 = 125 → V=125V = 125 cm³

Errores comunes

Multiplicar la arista por 3: para s=5s = 5, escribir V=5×3=15V = 5 \times 3 = 15

Por qué está mal: s3s^3 significa ss multiplicado por sí mismo 3 veces, no ss por 3.

Correcto: 53=5×5×5=1255^3 = 5 \times 5 \times 5 = 125 cm³.

Pararse después de dos aristas: 5×5=255 \times 5 = 25

Por qué está mal: s×ss \times s es el área de UNA cara (unidades cuadradas). El volumen necesita las tres dimensiones.

Correcto: Multiplica una vez más por la arista: 25×5=12525 \times 5 = 125 cm³, y escribe unidades cúbicas.

Pensar que duplicar la arista duplica el volumen

Por qué está mal: La arista aparece tres veces en s×s×ss \times s \times s, así que cada uno de los tres factores se duplica.

Correcto: Duplicar la arista multiplica el volumen por 23=82^3 = 8. Triplicarla multiplica el volumen por 33=273^3 = 27.

Colocar mal la coma decimal: 0,23=0,80{,}2^3 = 0{,}8 o 0,60{,}6

Por qué está mal: Cada multiplicación por un decimal añade cifras decimales: una cifra decimal tres veces da tres cifras decimales.

Correcto: 0,2×0,2=0,040{,}2 \times 0{,}2 = 0{,}04, y luego 0,04×0,2=0,0080{,}04 \times 0{,}2 = 0{,}008. Una arista pequeña da un volumen todavía más pequeño.

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Visor de formas 3D

Caras

6

Aristas

12

Vértices

8

Fórmula de Euler: C + V − A = 6 + 8 − 12 = 2

Volumen

V = s³

V = 5³ = 125

125 cm³

Área de superficie

SA = 6s²

SA = 6 · 5² = 150

150 cm²

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Problemas de práctica

18 problemas
Problema 1 de 18
Fácil

¿Qué fórmula da el volumen de un cubo de arista ss?

Por qué es importante

Los cubos están en todas partes, y su volumen es el más fácil de calcular:
  • Cocina: un cubito de hielo de 3 cm de arista contiene 2727 cm³ de agua
  • Litros: un cubo de 10 cm de arista contiene exactamente 10001000 cm³, es decir, 1 litro. ¡Así se define el litro!
  • Embalaje: las cajas de envío, las cajas de almacenaje y los dados son cubos
  • Construcción: bloques de hormigón, depósitos cúbicos y habitaciones con forma de cubo
  • Ampliación: cuando un cubo se hace 2 veces más grande en cada arista, cabe 8 veces más. Saber esto te ayuda a estimar tamaños y a evitar errores caros.
La fórmula del cubo también es el primer paso hacia los cilindros, los conos, las esferas y las pirámides, que verás en las próximas lecciones.

Aplicaciones del mundo real

Cubiteras

Las cubiteras hacen pequeños cubos de hielo. Saber el volumen de un cubito te dice cuánta agua necesita toda la cubitera.

Ejemplo:

Un cubito de hielo de 22 cm de arista contiene 23=82^3 = 8 cm³ de agua.

1Inténtalo tú mismo

Una cubitera hace 1212 cubitos. Cada cubito tiene una arista de 33 cm.

¿Cuántos cm³ de agua necesitas para llenar toda la cubitera?

Paso 1: Escribe la expresión matemática

Calcula el volumen de un cubito y multiplícalo por 12:

Cubos de almacenaje

Las cajas de tela para estanterías suelen tener forma de cubo. Su volumen en litros te dice cuánto cabe dentro.

Ejemplo:

Un cubo de almacenaje de 1010 cm de arista contiene 10001000 cm³, es decir, exactamente 11 litro.

2Inténtalo tú mismo

Un cubo de almacenaje tiene una arista de 4040 cm.

¿Cuántos litros caben en él? (11 L =1000= 1000 cm³)

Paso 1: Escribe la expresión matemática

Eleva la arista al cubo y divide entre 1000:

Bloques de construcción

Las empresas de juguetes guardan pequeños bloques cúbicos en cajas cúbicas más grandes. Debe caber un número entero de bloques a lo largo de cada arista.

Ejemplo:

Una caja de 66 cm de arista contiene 3×3×3=273 \times 3 \times 3 = 27 bloques de 22 cm de arista.

3Inténtalo tú mismo

Una caja con forma de cubo tiene una arista interior de 1010 cm. Se llena con cubitos de juguete de 22 cm de arista.

¿Cuántos cubitos de juguete caben en la caja?

Paso 1: Escribe la expresión matemática

Cuenta los bloques a lo largo de una arista y eleva ese número al cubo:

Puntos clave

  • 1Un cubo tiene 6 caras cuadradas iguales y 12 aristas iguales de longitud ss
  • 2Volumen de un cubo: V=s×s×s=s3V = s \times s \times s = s^3, el caso especial de l×a×hl \times a \times h
  • 3Escribe siempre unidades cúbicas: cm³, m³, dm³
  • 4Cubos perfectos que conviene saber: 1,8,27,64,125,216,343,512,729,10001, 8, 27, 64, 125, 216, 343, 512, 729, 1000
  • 5Para hallar la arista a partir del volumen, saca la raíz cúbica: s=V3s = \sqrt[3]{V}
  • 6Duplicar la arista multiplica el volumen por 88; un cubo de 1010 cm de arista contiene 11 litro

Preguntas frecuentes

Porque s×s×ss \times s \times s es exactamente el volumen de un cubo de arista ss. ¡El nombre de la potencia viene de la figura!
Porque s×s×ss \times s \times s es exactamente el volumen de un cubo de arista ss. ¡El nombre de la potencia viene de la figura!
Sí. Un cubo es un prisma rectangular en el que el largo, el ancho y la altura son iguales. Por eso V=l×a×hV = l \times a \times h se convierte en V=s×s×sV = s \times s \times s.
Busca el número que, multiplicado por sí mismo 3 veces, da el volumen. Esa es la raíz cúbica: 1253=5\sqrt[3]{125} = 5 porque 53=1255^3 = 125. Si te sabes los cubos perfectos hasta 10001000, lo harás rápido.
La fórmula funciona igual: (12)3=12×12×12=18\left(\frac{1}{2}\right)^3 = \frac{1}{2} \times \frac{1}{2} \times \frac{1}{2} = \frac{1}{8}. Un cubo de media unidad de arista tiene un volumen de un octavo de unidad cúbica.

Glosario

Cubo
Un cuerpo con 6 caras cuadradas iguales, 12 aristas iguales y 8 vértices
Arista
Un segmento donde se juntan dos caras; en un cubo todas las aristas miden lo mismo, ss
Unidad cúbica
El volumen de un cubo de 1 unidad de arista, como 1 cm³ o 1 m³
Cubo perfecto
Un número que es un número entero elevado al cubo, como 27=3327 = 3^3 o 64=4364 = 4^3
Raíz cúbica
El número que, elevado al cubo, da un valor: 2163=6\sqrt[3]{216} = 6 porque 63=2166^3 = 216

Tarjeta de fórmulas

Volumen de un cubo

V=s3=s×s×sV = s^3 = s \times s \times s

Multiplica la arista por sí misma tres veces

Arista a partir del volumen

s=V3s = \sqrt[3]{V}

Busca el número que, elevado al cubo, da el volumen

Ampliar la arista

(k⋅s)3=k3⋅s3(k \cdot s)^3 = k^3 \cdot s^3

Arista por 2 da volumen por 8; arista por 3 da volumen por 27

El cubo de un litro

103=1000 cm3=1 L10^3 = 1000 \text{ cm}^3 = 1 \text{ L}

Un cubo de 10 cm de arista contiene exactamente 1 litro

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