Maths · 5e · Trimestre 3

Volumes : prisme droit et cylindre en 5e

La question de départ

Une boîte rectangulaire et une boîte de conserve ronde ont la même hauteur. Comment savoir laquelle peut contenir le plus d'eau ?

À la fin du chapitre, votre enfant sait :

  • calculer le volume d'un prisme droit
  • calculer le volume d'un cylindre
  • convertir cm³, dm³, m³ et litres

Le cours en 4 cartes

  1. Prisme droit et cylindre

    Une boîte rectangulaire, une boîte cylindrique et un solide en forme de prisme triangulaire posés côte à côte.
    Photo : LukeD_, Pixabay (Pixabay)

    Un prisme droit a deux bases identiques et des faces latérales rectangulaires.
    Un cylindre a deux bases en disque.
    La hauteur est la distance entre les bases.

    Ari explique

    Commençons par reconnaître les solides. Un prisme droit est un solide qui a deux bases identiques, l'une au-dessus de l'autre, reliées par des faces rectangulaires. Une boîte de chaussures est un prisme droit : sa base est un rectangle. Un cylindre ressemble à une boîte de conserve : ses deux bases sont des disques.

  2. Volume du prisme droit : aire de base × hauteur

    Volume = aire de la base × hauteur
    Exemple : base de 12 cm212\ \text{cm}^2, hauteur 55 cm
    12×5=60 cm312 \times 5 = 60\ \text{cm}^3

    Ari explique

    Le volume, c'est la place qu'occupe un solide, ou ce qu'il peut contenir. Pour un prisme droit, on imagine qu'on empile des couches identiques à la base, comme des feuilles de papier. Chaque couche a l'aire de la base, et la hauteur nous dit combien de couches on empile. Donc on multiplie : volume = aire de la base × hauteur.

  3. Volume du cylindre : π × r × r × hauteur

    Volume = aire du disque de base × hauteur
    V=π×r×r×hV = \pi \times r \times r \times h
    Le rayon est la moitié du diamètre.

    Ari explique

    Pour le prisme droit, tu as calculé l'aire de la base, puis tu l'as multipliée par la hauteur. Le cylindre suit la même idée. Sa base est un disque, donc son aire vaut π × r × r. Prenons un cylindre de rayon 3 cm et de hauteur 10 cm.

  4. Unités : cm³, dm³, m³ et litres

    1 dm³ = 1 L
    1 dm³ = 1 000 cm³
    1 m³ = 1 000 dm³ = 1 000 L

    Ari explique

    Quand on calcule un volume, on obtient des cm³, des dm³ ou des m³. Le cm³ est le volume d'un cube de 1 cm d'arête. Le dm³ est celui d'un cube de 1 dm d'arête, soit 10 cm. Le point clé : 1 dm³ = 1 litre.

Un exercice guidé

Un prisme droit a pour base un rectangle de 6 cm sur 2 cm. Sa hauteur est de 4 cm. Calcule son volume.

Ari ne donne pas la réponse : il pose la question qui aide à la trouver.

La question d'Ari pour commencer

La base est un rectangle.

Avec Ari, votre enfant cherche lui-même

Ari pose une question, écoute la réponse de votre enfant, puis en pose une autre, jusqu'à ce que le chemin apparaisse. La réponse vient de votre enfant, jamais d'Ari.

Ce que les parents voient

Après chaque séance, l'espace parent montre ce que votre enfant a travaillé, ses points forts et ce qui est à revoir. Vous ne voyez jamais la conversation, et votre enfant le sait.

Le cours, puis les exercices

Ari reprend ce chapitre avec votre enfant, carte par carte, puis l'accompagne sur les exercices sans donner la réponse.

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