Bir küpün hacmi, bir ayrıt uzunluğu 2 cm olan küpün hacminin 27 katıdır. Büyük küpün yüzey alanı kaç cm²'dir?
A) 108Sevgili öğrenciler, bu problemde bir küpün hacmi ve yüzey alanı arasındaki ilişkiyi kullanarak adım adım çözüm yapacağız. Haydi başlayalım!
Soruda bize bir ayrıt uzunluğu $2 \text{ cm}$ olan küçük bir küp verilmiş. Bir küpün hacmi, ayrıt uzunluğunun küpü alınarak bulunur. Yani, hacim formülü $V = a^3$'tür.
Küçük küpün ayrıt uzunluğu $a_k = 2 \text{ cm}$ olduğuna göre, hacmi:
$V_k = (2 \text{ cm})^3 = 2 \times 2 \times 2 \text{ cm}^3 = 8 \text{ cm}^3$.
Soruda büyük küpün hacminin, küçük küpün hacminin $27$ katı olduğu belirtiliyor. Büyük küpün hacmini $V_B$ ile gösterelim.
$V_B = 27 \times V_k$
Bulduğumuz küçük küpün hacmini yerine yazalım:
$V_B = 27 \times 8 \text{ cm}^3 = 216 \text{ cm}^3$.
Büyük küpün hacmini bulduk. Şimdi bu hacmi kullanarak büyük küpün bir ayrıt uzunluğunu ($a_B$) bulmalıyız. Hacim formülü $V_B = a_B^3$ idi.
$a_B^3 = 216 \text{ cm}^3$
Hangi sayının küpü $216$ eder? Bunu bulmak için $216$'nın küpkökünü almalıyız:
$a_B = \sqrt[3]{216 \text{ cm}^3}$
Deneyerek veya çarpanlarına ayırarak bulabiliriz: $6 \times 6 \times 6 = 216$.
Demek ki, büyük küpün bir ayrıt uzunluğu $a_B = 6 \text{ cm}$'dir.
Son adım olarak, büyük küpün yüzey alanını hesaplamalıyız. Bir küpün yüzey alanı formülü $A = 6a^2$'dir (çünkü bir küpün $6$ tane eş karesel yüzeyi vardır ve her bir yüzeyin alanı $a^2$'dir).
Büyük küpün ayrıt uzunluğu $a_B = 6 \text{ cm}$ olduğuna göre, yüzey alanı:
$A_B = 6 \times (a_B)^2 = 6 \times (6 \text{ cm})^2$
$A_B = 6 \times (36 \text{ cm}^2)$
$A_B = 216 \text{ cm}^2$.
Büyük küpün yüzey alanı $216 \text{ cm}^2$'dir.
Cevap B seçeneğidir.