في عالم الهندسة الرياضياتية، يعد فهم كيفية حساب أحجام ومجال المسطح للمنخفضات الثلاثية الأبعاد أمرًا حاسمًا لأغراض متعددة تتراوح بين تصميم البناء إلى التحليل العلمي. فيما يلي دليل شامل لطريقة حساب حجم وصفحة لمسطح لمنخفض ثلاثي الأبعاد شائع وهو المنشور الثلاثي القائم، والمعروف أيضًا باسم المكعب.
أولاً، دعونا نحدد المصطلحات الأساسية:
- الحجم: هو قياس كمية الفضاء التي يشغلها الجسم الصلب داخل حدوده. يتم حسابه باستخدام الصيغة التالية بالنسبة للمنشور الثلاثي القائم: الحجم = الطول × العرض × العمق. إذا كانت جميع الجوانب متساوية (كما هو الشأن في المكعب)، يمكن تبسيط ذلك إلى الحجم = طول الضلع³.
- مجال المسطح: هذا يقيس المساحة الإجمالية لسطح جسم ما بدون اعتبار للحيز داخله. بالنسبة للمنشور الثلاثي القائم، مجل مسطحه يساوي مجموع مساحات كل وجه مستقل. باعتبار أن لكل مكعب ست وجوه مربعة متساوية, فإن مجال مسطحه يُحسب كالتالي: المجال = 6 * مساحة الوجه الواحد, حيث تكون مساحة الوجه الواحد هي مربع طول ضلعه.
والآن لنطبق هذه المفاهيم عمليا:
إذا كان لدينا منشور ثلاثي قائم طوله L وعرضه W وعمقه H، فستكون طريقة حساب حجماً كما يلي:
V = L W H
على سبيل المثال، لو كان لديك مكعب بطول ضلع قدره 5 سم، سيكون حجمه كالآتي:
V = 5 cm 5 cm 5 cm = 125 cubic centimeter.
أما بالنسبة لمجل مسطح نفس المكعب، بإتباع المعادلة السابقة:
A = 6 * (L²)
= 6 * (5 cm)^2
= 6 * 25 cm²
= 150 square centimeters.
هذه العملية ذات أهميتها عند الاستعداد للنشر أو الرسم البياني للأشكال هندسية ثنائية وثلاثية الأبعاد ضمن مشاريع مختلفة ومتنوعة.