体積の求め方をお探しですね。
私たちの身の回りには、いろいろな形の「もの」があって、それぞれ違う「大きさ」を持っていますよね。
この「ものの大きさ」を測るのが「体積」という考え方です。
水槽にどのくらい水が入るか、段ボール箱にどのくらい荷物が入るかなど、体積は普段の生活でとても役に立ちます。
最初は難しく感じるかもしれませんが、基本の公式と計算の手順を覚えてしまえば、どんな立体の体積でも求められるようになります。
この記事では、体積の基本から応用まで、そして似ている「容積」との違いも含めて、わかりやすく説明していきますね。
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体積って何?面積とはどう違うの?
体積とは、立体が「どれだけの空間を占めているか」を表す量のことです。
簡単に言うと、「ものの大きさ」ですね。
単位には「立方センチメートル(cm³)」や「立方メートル(m³)」を使います。
これは、1辺が1cmや1mの立方体1個分の大きさを表しています。
一方、面積は平面の「広さ」を表す量で、縦と横の2つの方向だけを考えます。
単位は「平方センチメートル(cm²)」のように使います。
体積と面積の一番の違いは「次元」が違うこと。
面積は平面(2次元)、体積は立体(3次元)を扱います。
小学校では、4年生で面積について詳しく学んで、5年生でいよいよ体積が登場します。
この基礎をしっかり身につけることが、中学校以降の数学でもとても大切になってきます。
小学校で習う立体の体積公式
小学校で習う体積の計算は、主に4つの立体が中心になります。
「立方体」「直方体」「角柱(三角柱など)」「円柱」です。
それぞれに決まった公式があるので、覚えてしまいましょう。
**立方体**は、すべての面が同じ大きさの正方形でできています。
公式は「1辺×1辺×1辺」です。
**直方体**は、長方形や正方形の面でできていて、縦・横・高さの長さが違うことがあります。
公式は「縦×横×高さ」です。
**角柱**や**円柱**は、「底面積×高さ」という共通の公式を使います。
ただし、底面の形が違うので、底面積の計算方法が変わります。
三角柱なら底面の三角形の面積(底辺×高さ÷2)を、円柱なら底面の円の面積(半径×半径×円周率)を計算する必要があります。
公式を丸暗記するだけでなく、それぞれの立体がどんな形をしているか、どの部分が「底面積」で「高さ」はどこなのかをイメージできるようになることが大切です。
実際に計算してみよう
具体的な例で、体積の計算をやってみましょう。
**立方体の例**:1辺が5cmの立方体の体積は?
→ 5cm × 5cm × 5cm = 125cm³
これは、1cm³の小さなブロックが縦に5個、横に5個、高さに5個積み重なっているイメージです。
**直方体の例**:縦4cm、横6cm、高さ2cmの直方体の体積は?
→ 4cm × 6cm × 2cm = 48cm³
直方体では、どの辺が縦・横・高さなのかをはっきりさせることがポイントです。
**三角柱の例**:底面が底辺12cm、高さ5cmの三角形で、柱の高さが9cmの場合は?
→ まず底面積:12cm × 5cm ÷ 2 = 30cm²
→ 次に体積:30cm² × 9cm = 270cm³
このように、2つのステップに分けて計算する場合は、1つずつ丁寧に進めることが大切です。
ちょっと複雑な形と「容積」について
小学校高学年になると、いくつかの直方体がくっついたような、もう少し複雑な形の体積も計算します。
こういうときは、元の立体をいくつかの基本的な形(直方体など)に「分けて」考えるのがコツです。
例えば、L字型の立体なら、縦や横に線を引いて2つの直方体に分けて、それぞれの体積を計算してから足し算します。
このとき、見えない部分の長さを正しく読み取ることが重要です。
ところで、体積とよく似た「容積」という言葉があります。
体積が「もの自体の大きさ」なのに対して、容積は「容器の中にどれだけ入るか」という、内側の空間の大きさのことです。
例えば、厚みのあるプラスチックの箱があったとします。
箱全体の体積と、箱の中に入る空間の容積は違いますよね。
どちらも単位はcm³やm³、リットル(L)などを使いますが、何を測っているかが違うということを覚えておきましょう。
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