Dopocitej.cz - Přejít na úvodní stránku

ČTYŘSTĚN PRAVIDELNÝ:

VÝPOČET OBSAHU, POVRCHU, STRANY, VÝŠKY A POLOMĚRU KOULE VEPSANÉ A OPSANÉ PRAVIDELNÉHO ČTYŘSTĚNU ZE VZTAHŮ:


Geometrické znázornění pravidelného čtyřstěnu s vyznačenými poloměry koule vepsané a opsané, délkou hrany ctyřstěnu a výškou
Vzorce pro výpočet obsahu povrchu, objemu, výšky a poloměr koule pravidlnému čtyřstěnu opsané a vepsané


TIP: pokud máte zadanou jinou veličinu k výpočtu pravidelného čtyřstěnu můžete ji dopočítat ze vztahů pro rovnostranny trojúhelník

Zadejte jakoukoliv jednu veličinu a zvolte všechny jednotky
VÝSLEDKY
Délka strany čtyřstěnu a =
Výška čtyřstěnu h =
Pol. opsané kulové plochy R =
Pol. vepsané kulové plochy r =
Objem čtyřstěnu V =
Povrch čtyřstěnu S =
 a
 h
 R
 r
 V
 S


pozn.: výsledné hodnoty jsou zaokrouhlovány na tři desetinná místa
Definice pravidelného čtyřstěnu

Definice pravidelného čtyřstěnu

Pravidelný čtyřstěn (též pravidelný tetraedr) je těleso, které má čtyři shodné rovnostranné trojúhelníkové stěny.

  • Má 4 stěny, 6 hran a 4 vrcholy.
  • Všechny hrany mají stejnou délku a.
  • Každé dvě stěny svírají stejný úhel.

Pravidelný čtyřstěn je nejjednodušší z pravidelných těles a patří mezi Platónská tělesa.

Objem pravidelného čtyřstěnu

Objem pravidelného čtyřstěnu

Objem (V) pravidelného čtyřstěnu se počítá podle vztahu:

  • V = (a³√2) / 12

kde a je délka hrany čtyřstěnu. Tento vztah vychází z geometrických vlastností rovnostranného trojúhelníku a výšky tělesa.

Povrch pravidelného čtyřstěnu

Povrch pravidelného čtyřstěnu

Povrch (S) se skládá ze čtyř shodných trojúhelníkových stěn.

  • S = √3 · a²

kde a je délka hrany. Každá stěna má obsah (a²√3)/4, a protože jsou čtyři, výsledný povrch je √3 · a².

Výška pravidelného čtyřstěnu

Výška pravidelného čtyřstěnu

Výška (v) pravidelného čtyřstěnu spojuje vrchol s těžištěm protější stěny.

  • v = (a√6) / 3

Tento vztah lze odvodit z prostorové geometrie trojúhelníkových stěn a využívá Pythagorovu větu ve 3D.

Koule opsaná pravidelnému čtyřstěnu

Koule opsaná pravidelnému čtyřstěnu

Koule opsaná je taková koule, která prochází všemi čtyřmi vrcholy čtyřstěnu.

  • Střed koule je totožný se středem tělesa.
  • Poloměr se vypočítá jako:

ro = (a√6) / 4

Tato koule obepíná celý čtyřstěn a dotýká se všech jeho vrcholů.

Koule vepsaná pravidelnému čtyřstěnu

Koule vepsaná pravidelnému čtyřstěnu

Koule vepsaná se dotýká všech čtyř stěn čtyřstěnu zevnitř.

  • Střed koule je totožný se středem čtyřstěnu.
  • Dotýká se každé stěny přesně v jejím středu.

rv = (a√6) / 12

Tato koule se nachází celá uvnitř tělesa a dotýká se všech stěn přesně v jednom bodě.

Zajímavosti o pravidelném čtyřstěnu

Zajímavosti o pravidelném čtyřstěnu

  • Pravidelný čtyřstěn je nejjednodušší Platónské těleso.
  • Každá dvojice vrcholů je spojena hranou – tvoří úplný graf K4.
  • Jeho stěny jsou všechny rovnostranné trojúhelníky, a proto má největší symetrii ze všech trojbokých těles.
  • Objem pravidelného čtyřstěnu je přibližně o 70 % menší než objem krychle se stejnou hranou.
  • V přírodě se jeho tvar objevuje např. u molekuly metanu (CH₄).