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Matemáticas

¿Cómo se calcula el volumen de un cilindro?

Respuesta rápida

Se multiplica el área de la base (un círculo) por la altura: V = π · r² · h. Un cilindro de 5 cm de radio y 12 cm de altura tiene unos 942 cm³, casi un litro.

De 12 a 16 añosSecundaria

En una frase

El volumen de un cilindro es el área de su base circular multiplicada por su altura: V = π · r² · h.

Explicación

Un cilindro es un cuerpo geométrico con dos bases que son círculos iguales y paralelos, unidas por una superficie curva, como una lata de conservas, una vela o una tubería. Su volumen es el espacio que ocupa, o lo que cabe dentro. Para la idea general, mira el volumen.

  • tazón
  • balde
  • olla
Tazas, ollas y latas son casi cilindros: si apilas círculos iguales, llenas la figura.

Imagina un cilindro como una torre de monedas iguales. Cada moneda es un círculo muy fino, con área π · r² (mira el área del círculo). Si las apilas hasta la altura h, el espacio que ocupan es el área de la base por la altura:

V = π · r² · h

Es la misma regla que en cualquier prisma: volumen = área de la base · altura. En un ortoedro la base es un rectángulo; en un cilindro es un círculo.

Aquí r es el radio de la base (la mitad del diámetro) y h es la altura del cilindro. Como se multiplican tres longitudes, el resultado va en unidades cúbicas: cm³, m³, mm³.

Para líquidos, depósitos y piscinas se suele pedir el resultado en litros:

  • 1 dm³ = 1 litro, es decir, 1000 cm³ = 1 litro (y 1 cm³ = 1 ml)
  • 1 m³ = 1000 litros

Fíjate: el radio va al cuadrado y la altura no. Por eso el radio influye muchísimo. Si duplicas la altura, el volumen se duplica; si duplicas el radio, el volumen se multiplica por 4. Una olla ancha y baja puede caber mucho más que un vaso alto y estrecho.

No confundas el volumen con el área de la superficie. El volumen es el espacio de dentro (cm³). El área total es la cantidad de material del exterior (cm²): dos círculos más la superficie lateral, 2πr² + 2πrh.

Ejemplos

Radio r Altura h r² Área de la base π · r² (π ≈ 3,14) Volumen
1 cm 10 cm 1 3,14 cm² 31,4 cm³
3 cm 5 cm 9 28,26 cm² 141,3 cm³
5 cm 12 cm 25 78,5 cm² 942 cm³
10 cm 20 cm 100 314 cm² 6280 cm³ = 6,28 litros
2 m 3 m 4 12,56 m² 37,68 m³

Ejemplo resuelto: una lata mide 8 cm de diámetro y 10 cm de altura. El radio es 8 : 2 = 4 cm. Área de la base = 3,14 · 4² = 3,14 · 16 = 50,24 cm². Volumen = 50,24 · 10 = 502,4 cm³, aproximadamente medio litro.

Errores frecuentes

  • Usar el diámetro en lugar del radio. Divide primero el diámetro entre 2. Con d = 10 cm, usa r = 5 cm, no 10 cm (si no, el resultado sale cuatro veces más grande).
  • Elevar al cuadrado lo que no es. Solo el radio va al cuadrado: π · r · r · h. No (π · r)², ni 2 · r.
  • Confundir fórmulas. π · r² · h es el volumen; 2 · π · r · h es el área lateral; ⅓ · π · r² · h es el cono.
  • Unidades y conversiones. El volumen va en cm³ o m³. Y 1 m³ son 1000 litros, no 100.

Paso a paso

Paso a paso

  1. Halla el radioSi te dan el diámetro, divídelo entre 2. Comprueba que r y h estén en la misma unidad.
  2. Eleva el radio al cuadradoCalcula r · r.
  3. Multiplica por πAsí tienes el área de la base, π · r².
  4. Multiplica por la alturaV = π · r² · h.
  5. Pon unidades cúbicasCm³ o m³. Pasa a litros si te lo piden: entre 1000 desde cm³, por 1000 desde m³.

Al revés: la altura es h = V : (π · r²) y el radio es r = √(V : (π · h)). Si piden el resultado «en función de π», deja π como letra: con r = 4 cm y h = 7 cm, V = π · 16 · 7 = 112π cm³.

Ejercicios de práctica

Calcula el volumen (usa π ≈ 3,14 si no se indica otra cosa)

Resuelve cada uno y luego comprueba tu respuesta.

  1. r = 1 cm, h = 5 cm.
    Ver respuesta
    3,14 · 1 · 5 = 15,7 cm³
  2. r = 3 cm, h = 10 cm.
    Ver respuesta
    3,14 · 9 · 10 = 282,6 cm³
  3. r = 5 m, h = 2 m.
    Ver respuesta
    3,14 · 25 · 2 = 157 m³
  4. Diámetro 8 cm, altura 5 cm.
    Ver respuesta
    r = 4 cm; 3,14 · 16 · 5 = 251,2 cm³
  5. Diámetro 20 cm, altura 15 cm.
    Ver respuesta
    r = 10 cm; 3,14 · 100 · 15 = 4710 cm³
  6. r = 4 cm, h = 7 cm. Da el volumen en función de π.
    Ver respuesta
    π · 16 · 7 = 112π cm³
  7. r = 7 cm, h = 10 cm, con π ≈ 22/7.
    Ver respuesta
    22/7 · 49 · 10 = 22 · 7 · 10 = 1540 cm³
  8. r = 0,5 m, h = 2 m.
    Ver respuesta
    3,14 · 0,25 · 2 = 1,57 m³
  9. Expresa en litros los 4710 cm³ del ejercicio 5.
    Ver respuesta
    4710 : 1000 = 4,71 litros
  10. Un cilindro tiene 314 cm³ de volumen y 5 cm de radio. Halla su altura.
    Ver respuesta
    Área de la base = 3,14 · 25 = 78,5 cm²; h = 314 : 78,5 = 4 cm
  11. Un cilindro tiene 1130,4 cm³ de volumen y 10 cm de altura. Halla su radio.
    Ver respuesta
    r² = 1130,4 : (3,14 · 10) = 36, luego r = 6 cm
  12. Un cilindro tiene 500π cm³ de volumen y 5 cm de radio. Halla su altura.
    Ver respuesta
    500π = π · 25 · h, luego h = 20 cm
  13. El cilindro A tiene r = 2 cm y h = 10 cm; el B, r = 4 cm y h = 5 cm. ¿Cuál tiene más volumen?
    Ver respuesta
    A: π · 4 · 10 = 40π; B: π · 16 · 5 = 80π. B tiene el doble
  14. Un cilindro hueco (un tubo) mide 100 cm de largo, con radio exterior 5 cm e interior 4 cm. ¿Qué volumen de material tiene?
    Ver respuesta
    π · (25 − 16) · 100 = 900π ≈ 2826 cm³
  15. Un cilindro tiene la altura igual a su diámetro y un radio de 3 cm. Halla su volumen.
    Ver respuesta
    h = 6 cm; 3,14 · 9 · 6 = 169,56 cm³

Problemas

Cilindros en la vida real

Resuelve cada uno y luego comprueba tu respuesta.

  1. Un depósito de agua tiene 0,5 m de radio y 1,2 m de altura. ¿Cuántos litros caben?
    Ver respuesta
    3,14 · 0,25 · 1,2 = 0,942 m³ = 942 litros
  2. Un vaso tiene 3 cm de radio y 12 cm de altura. ¿Cuántos vasos llenos salen de una botella de 1,5 litros?
    Ver respuesta
    Un vaso = 3,14 · 9 · 12 = 339,12 cm³; 1500 : 339,12 ≈ 4,4, así que 4 vasos llenos
  3. Una piscina hinchable redonda tiene 4 m de diámetro y el agua llega a 1 m de altura. ¿Cuántos litros de agua tiene?
    Ver respuesta
    r = 2 m; 3,14 · 4 · 1 = 12,56 m³ = 12 560 litros
  4. Un molde redondo de 20 cm de diámetro tiene 4 cm de masa de bizcocho. ¿Qué volumen de masa hay?
    Ver respuesta
    r = 10 cm; 3,14 · 100 · 4 = 1256 cm³
  5. Una manguera mide 5 m y su radio interior es 1 cm. ¿Cuánta agua cabe dentro?
    Ver respuesta
    5 m = 500 cm; 3,14 · 1 · 500 = 1570 cm³ ≈ 1,57 litros
  6. Un depósito cilíndrico tiene capacidad para 6280 litros y 1 m de radio. ¿Qué altura tiene?
    Ver respuesta
    6280 litros = 6,28 m³; h = 6,28 : (3,14 · 1) = 2 m

Preguntas frecuentes

¿Cuál es la fórmula del volumen del cilindro?

V = π · r² · h: pi por el radio al cuadrado por la altura. Es el área de la base circular multiplicada por la altura.

¿Cómo se saca el volumen del cilindro con el diámetro?

Divide el diámetro entre 2 para tener el radio y aplica V = π · r² · h. También vale V = π · d² · h : 4, que da lo mismo.

¿Cómo se calcula el volumen del cilindro en litros?

Calcula el volumen en dm³ y ya lo tienes en litros, porque 1 dm³ = 1 litro. Si lo calculas en cm³, divide entre 1000; si lo calculas en m³, multiplica por 1000.

¿Cómo se mide el volumen de un cilindro real?

Mide el diámetro de la base de lado a lado pasando por el centro y divídelo entre 2. Mide la altura. Aplica la fórmula. Si es un recipiente, mide por dentro para saber cuánto cabe.

¿Cuál es el volumen de un cilindro oblicuo?

El mismo que el de un cilindro recto con la misma base y la misma altura: V = π · r² · h, siempre que h sea la altura perpendicular, no la longitud del lado inclinado. Una torre de monedas torcida tiene las mismas monedas que una recta.

¿Cómo se calcula el volumen de un cilindro hueco?

Resta el cilindro de dentro al de fuera: V = π · (R² − r²) · h, donde R es el radio exterior y r el interior.

¿Qué es un cilindro circular recto?

Es el cilindro «normal» de clase: bases circulares y la superficie lateral perpendicular a ellas. También se llama cilindro de revolución, porque se forma al girar un rectángulo alrededor de uno de sus lados.

Test rápido

Volumen del cilindro

Comprueba lo que sabes con 5 preguntas rápidas.

Pregunta 1 de 5

¿Qué fórmula da el volumen de un cilindro de radio r y altura h?

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