Сфера и шар

Содержание

  1. 1. История изучения геометрических тел: шар, сфера
  2. 2. Сфера и шар: основные сведения
  3. 3. Основные части шара
  4. 4. Тест по теме «Сфера и шар»

Множество учёных-геометров и обычных людей всегда интересовала такая фигура как шар, а также его так называемая «оболочка» – сфера.

Сфера и шар – это аналог круга и окружности в трехмерном пространстве.

Шар – одна из важнейших фигур не только в стереометрии, но и для всего естествознания, ведь Солнце, Земля, Луна и многие другие космические объекты обладают формой шара.

История изучения геометрических тел: шар, сфера

Шар и сфера – это прежде всего геометрические фигуры, и если шар – это геометрическое тело, то сфера – это поверхность шара. Этими геометрическими фигурами пристально интересовались еще многие тысячи лет назад до н.э.

Снимок экрана 20230327 в 16.14.27.png

Справедливо утверждение, что в древности сфера и шар были в большом почете среди людей мыслящих. В той же Древней Греции античным мыслителям успешно удавалось не только работать с шаром и сферой, как с геометрическими фигурами, например, активно использовать их при строительстве, а также удавалось точно рассчитывать площадь поверхности шара и объем шара.

Пифагорейцы в рамках своей философии учили последователей о существовании десяти сфер Вселенной, по которым якобы двигаются все небесные тела. Они также утверждали, что расстояние этих тел друг от друга пропорциональны интервалам музыкальной гаммы. В этом усматривали элементы мировой гармонии. Исходя из этого пошло популярное выражение «музыка сферы».

Снимок экрана 20230327 в 16.14.48.png

Известный древнегреческий философ Аристотель (384-322 гг. до н.э.) считал, что шарообразная форма, как наиболее совершенная, свойственна Солнцу, Земле, Луне и всем небесным телам. Так же именно он полагал, что Земля окружена рядом концентрических сфер.

Сфера и шар: основные сведения

Шар – это совокупность всех точек в трехмерном пространстве, которые находятся на расстоянии не больше заданного от точки, называемой центром шара (на рисунке ниже центр – это точка O). Другими словами, это совокупность точек, которые ограничены сферой.

Снимок экрана 20230327 в 16.15.01.png

Сфера – это поверхность шара. Сфера образуется при помощи вращения окружности вокруг своего диаметра на 180° или полуокружности – на 360°.

В геометрии различают два основных вида шаров:

  • Замкнутый шар – включает сферу;
  • Открытый шар – исключает сферу.

Плоскость, которая проходит через центр шара (сферы), называется диаметральной плоскостью шара (сферы). Сечением шара диаметральной плоскостью является круг, радиус которого равен радиусу шара.

Центр, радиус и диаметр сферы называются также центром, радиусом и диаметром шара. Т.е. отрезок, который соединяет любую точку сферы с центром шара, называется радиусом шара ®.

В течении длительного времени ученые-геометры изучали особенности сферы и шара. По итогу своих исследований они смогли выделить множество свойств данных геометрических фигур, а именно:

  • Все точки сферы равноудалены от центра;
  • Любое сечение сферы плоскостью есть окружность;
  • Любое сечение шара плоскостью является кругом;
  • Сфера имеет наибольший объём среди всех пространственных фигур с одинаковой площадью поверхности;
  • Через любые две диаметрально противоположные точки можно провести множество больших окружностей для сферы или кругов для шара;
  • Через любые две точки, кроме диаметрально противоположных точек, можно провести только одну большую окружность для сферы или большой круг для шара;

Основные части шара

Сегмент шара – это часть шара, которая отсекается плоскостью. Иногда ещё сегмент шара называется шаровым сегментом. На рисунке ниже окрашен в зеленый цвет.

Снимок экрана 20230327 в 16.15.16.png

Срез шара – часть шара между двумя параллельными плоскостями, которые пересекают его. Также срез шара может ещё называться шаровым слоем. На рисунке ниже закрашен желтым.

Снимок экрана 20230327 в 16.15.33.png

Сектор шара – включает в себя шаровой сегмент и конус, вершина которого находится центре шара, а основание полностью совпадает с основанием сегмента. На рисунке ниже сектор залит оранжевым.

Снимок экрана 20230327 в 16.15.49.png

Сфера и шар представляют собой абстрактные геометрические объекты, задаваемыми через некоторое геометрическое место точек пространства. Однако только шар является полноценным геометрическим телом, поскольку включает в себя не только описание ограничивающей его поверхности, но и всего внутреннего пространства. С такой точки зрения сфера представляет собой внешнюю границу задаваемого в пространстве шара.

На Студворк вы можете заказать статью по геометрии онлайн у профильных экспертов!

Тест по теме «Сфера и шар»

Комментарии

Нет комментариев

Предыдущая статья

Кристаллы

Следующая статья

Теорема Фалеса
Не можешь разобраться в этой теме?
Обратись за помощью к экспертам
Гарантированные бесплатные доработки
Быстрое выполнение от 2 часов
Проверка работы на плагиат
Прямой эфир