Come calcolare il volume di un solido irregolare

Il volume indica l'estensione di un corpo, è cioè una grandezza fisica che indica lo spazio occupato da un corpo solido nell'ambiente. Il calcolo del volume attiene principalmente a due ambiti scientifici: la geometria e la fisica che ne concorrono alla sua definizione integrale. La prima si occupa di descrivere il calcolo del volume delle figure solide nello spazio; la seconda si occupa dei corpi solidi, in relazione al volume ed ai loro movimenti nello spazio. Diverse sono le prospettive di analisi e le unità di misura utilizzate. Ecco, quindi, tutte le fasi ed i consigli, al termine saprai come calcolare il volume del tuo solido irregolare!

• un solido irregolare
• un contenitore o caraffa graduati
• acqua
• Pennarelli

Per i solidi regolari, per esempio la categoria dei cubi, dei parallelepipedi o dei prismi con base diversa, il volume viene calcolato attraverso le formule geometriche standard. Le formule sono state fissate dalla comunità scientifica e si sono cristallizzate nel tempo. Il principio è quello di avere a disposizione, nei dati, un parametro geometrico: la misura di un lato o dell'altezza del solido o l'apotema, nel caso della piramide. Queste formule, però, non rispondono all'esigenza di calcolare il volume dei solidi irregolari, quali entità non standard, un masso o qualsiasi altro oggetto, in quanto non possiedono nessuna qualità tipica che li renda misurabili in modo universale ed oggettivo. L'unico approccio per ricavare il volume di un solido irregolare, quindi, è procedere con un'operazione specifica che soddisfa le caratteristiche peculiari del solido irregolare.

Per la determinazione del volume preciso di un solido irregolare, non si utilizzano formule fisse, ma si ricorre ad una misurazione indiretta, per deduzione. Per iniziare è indispensabile procurarsi un contenitore graduato che, in genere, si impiega in cucina o nella preparazione delle torte senza avere a disposizione la bilancia. A questo punto, si dovrà aggiungere acqua per metà, quindi, indicare con un pennarello il livello raggiunto, in modo accurato. Di regola è opportuno ogni volta stare il più possibile attenti al livello, per evitare errori di stima che inciderebbero sul calcolo in itinere. In seguito, dovrai immergere il corpo irregolare, ad esempio una pietra, nell'acqua del recipiente e visualizzare di quanto aumenta il livello dell'acqua ed indicarlo con un secondo livello. Sulla base di questo nuovo elemento, potrai calcolare per differenza lo spazio occupato dal solido irregolare. L'operazione viene fatta sulla base dei principi della fisica che regolano il comportamento dei solidi immersi in un liquido. Ma per capire meglio, ecco qui di seguito un esempio pratico per capire meglio il procedimento.

Ti viene fornito, come primo dato, il volume del liquido che sarà pari a: V1= 800 ml, vedrai che con l'immersione della pietra il volume dell'acqua salirà, per ipotesi, a 840 ml. In seconda istanza dovrai dunque effettuare la sottrazione V2 - V1, giungendo per differenza a 840 - 800 = 40. Evidentemente il volume della pietra sarà esattamente di 40 ml. Il calcolo è rapido ed intuitivo, una volta compresa la logica sottesa. Richiamando alla mente, infine, le equivalenze di capacità è noto che un ml equivale ad 1 cm³, per cui il volume della pietra sarà di 40 cm³. L'esempio descritto è valido per qualsiasi corpo preso in esame; per consolidare il procedimento è utile ripetere l'esperimento più volte, impiegando corpi diversi.

• Il calcolo del volume, principi e formule