ریاضی هفتم صفحه 77 - فعالیت 1
۱- یک استوانه را به شکل زیر، روی یک صفحه میغلتانیم و سطحی که استوانه در مسیر حرکتش پوشانده را مشخص میکنیم.
با این کار چه شکلی به دست میآید؟
طول و عرض آن چگونه مشخص میشود؟
مساحت این شکل را چگونه باید محاسبه کنیم؟
پاسخ تشریحی و گام به گام ریاضی صفحه 77 هفتم - فعالیت 1
این فعالیت به شما کمک میکند تا مفهوم **مساحت جانبی استوانه** را با در نظر گرفتن **گستردهی** آن، به خوبی درک کنید.
### **1. شکل حاصل**
وقتی یک استوانه را به پهلو روی یک سطح صاف میغلتانیم، سطح جانبی آن که با زمین تماس پیدا میکند، پس از باز شدن، یک شکل **مستطیل** را به وجود میآورد.
### **2. تعیین طول و عرض مستطیل**
* **عرض مستطیل:** عرض مستطیل به اندازهی **ارتفاع استوانه ($h$)** است. (زیرا ارتفاع استوانه در هنگام چرخش ثابت میماند.)
* **طول مستطیل:** طول مستطیل به اندازهی مسیری است که دایرهی قاعده یک دور کامل میغلتد. این مسیر همان **محیط دایرهی قاعده** است.
> **رابطه:** محیط دایره از فرمول $$P = 2\pi r$$ (دو پی آر) به دست میآید که $r$ شعاع قاعده است.
### **3. محاسبهی مساحت شکل**
مساحت این مستطیل، همان **مساحت جانبی استوانه** است. مساحت مستطیل برابر است با ضرب طول در عرض:
* $$\text{مساحت جانبی} = \text{طول} \times \text{عرض}$$
* $$\text{مساحت جانبی} = (\text{محیط قاعده}) \times (\text{ارتفاع})$$
* $$\mathbf{S_{\text{جانبی}} = (2\pi r) \times h}$$
**نکته کلیدی:** اگرچه قاعده استوانه دایره است، اما سطح جانبی آن پس از باز شدن کاملاً صاف و مستطیلی است.
ریاضی هفتم صفحه 77 - فعالیت 2
۲- با توجه به سؤالات بالا مساحت جانبی یک استوانه به ارتفاع $h$ و شعاع قاعده $r$ را با عبارت جبری نشان دهید.
$$S = \text{_______}$$
پاسخ تشریحی و گام به گام ریاضی صفحه 77 هفتم - فعالیت 2
همانطور که در فعالیت قبلی دیدیم، مساحت جانبی استوانه برابر با مساحت مستطیلی است که از باز کردن سطح جانبی استوانه به دست میآید.
### **رابطهی جبری مساحت جانبی استوانه**
1. **طول مستطیل (محیط قاعده):** محیط دایرهای با شعاع $r$ برابر است با: $$P = 2\pi r$$
2. **عرض مستطیل (ارتفاع استوانه):** برابر است با: $$h$$
3. **مساحت جانبی ($S$):** حاصل ضرب طول در عرض است:
$$\mathbf{S = (2\pi r) \times h}$$
**عبارت جبری نهایی:**
$$S = 2\pi r h$$
> **توضیح:** این رابطه، یک فرمول کلی و بسیار مهم برای محاسبهی مساحت جانبی هر استوانهای است که تنها به شعاع قاعده ($r$) و ارتفاع ($h$) آن نیاز دارد.