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Contar cubos exige conocer el cubo unidad

6.º de primariaRuta de edumaterial

Qué vas a aprender

  • Comparar volúmenes y reconstruir cuerpos con unidades cúbicas de distinto tamaño.

Antes de empezar

  • Multiplicación y división de naturales.
  • Conteo de cubos por filas y capas.

Contar cubos exige conocer el cubo unidad

El volumen cuenta cuánto espacio ocupa un cuerpo. Si lo llenas con cubos iguales, sin huecos ni superposición, cada cubo es una unidad. Un recuento solo se compara directamente con otro si ambos usan el mismo cubo unidad. Cubos más grandes producen menos piezas para el mismo espacio; el número de piezas no es por sí solo el volumen comparable.

Si el lado de un cubo se duplica, en cada dirección caben dos cubos pequeños. La capa contiene dos filas de dos; hay dos capas. En total caben ocho pequeños, no dos. Este razonamiento se construye contando, sin usar una regla memorizada de potencias. Lo mismo vale para cajas rectangulares completas: filas por cubos de cada fila por capas, conservando cuál es la unidad.

Un inventario de cubos no acredita la forma de una caja. La misma cantidad puede formar cuerpos distintos y puede dejar cavidades si no se conoce la disposición. Para decidir si caben en una caja, comprueba dimensiones y ocupación, no solo el volumen total. En estos casos se declaran cajas rectas rectangulares, cubos sin huecos y lados paralelos a la caja cuando esa orientación importa. Una condición omitida puede hacer posible un arreglo que el modelo no había contemplado.

Cubo unidad
Cubo de referencia cuyo tamaño se conserva al contar el espacio ocupado.

Cómo controlo el procedimiento

  1. Fija el tamaño de cada cubo y cómo se orienta en la caja.
  2. Cuenta por fila, por capa y por número de capas completas.
  3. Cambia de unidad mediante un arreglo real de pequeños dentro del grande.

Datos del modelo resuelto

Caja del modeloCubos por filaFilas por capaCapas
A, cubos pequeños642
B, cubos grandes611

Un modelo resuelto

Las cajas de la tabla están completas, sin huecos. Cada cubo grande tiene lado doble que uno pequeño. Expresa ambos volúmenes en cubos pequeños y decide si difieren.

  1. A contiene 6 × 4 × 2 = 48 pequeños.
  2. B contiene 6 grandes, cada uno equivalente a 8 pequeños: 48 pequeños.
  3. Mismo volumen y distintas dimensiones: en lados de cubo pequeño, A mide 6 × 4 × 2 y B 12 × 2 × 2.

A contiene 6 × 4 × 2 = 48 pequeños. B contiene 6 grandes, cada uno equivalente a 8 pequeños: 48 pequeños. Mismo volumen y distintas dimensiones: en lados de cubo pequeño, A mide 6 × 4 × 2 y B 12 × 2 × 2.

Revisa qué se está contando

El cubo con lado doble ocupa el doble de espacio.

Ocupa ocho cubos de lado pequeño.

El factor dos se aplica a filas, columnas y capas, no a una sola dirección.

Pon a prueba el procedimiento

Una caja completa contiene 5×3×2 cubos de lado 2 cm. Leo anuncia 30 cm³, porque contó 30 cubos. Corrige el volumen en cm³ y el número de cubos unidad de lado 1 cm que lo representan.

Solución accesible sin interacción

Respuesta: Tu respuesta completa: Son 30 cubos de 8 cm³ cada uno: 240 cm³ y 240 cubos de lado 1 cm.

Modelo de respuesta: Son 30 cubos de 8 cm³ cada uno: 240 cm³ y 240 cubos de lado 1 cm.

Criterios para revisar tu respuesta:

  • Separar recuento de cubos y volumen convencional.

Son 30 cubos de 8 cm³ cada uno: 240 cm³ y 240 cubos de lado 1 cm.

  • El volumen se compara con cubos unidad del mismo tamaño.
  • Un cubo de lado doble contiene ocho cubos pequeños: dos por fila, dos filas y dos capas.
  • Para saber si algo cabe importan las dimensiones, no solo el volumen libre.

Integra las condiciones

Un cubo de lado 4 cm se desarma en cubos de lado 1 cm. Se quiere volver a agrupar todo en cubos de lado 2 cm, sin cortar los pequeños ni dejar huecos. Calcula cuántos grupos resultan y propón un arreglo rectangular completo de esos grupos que tenga dos capas y no sea un cubo.

Solución accesible sin interacción
  • Agrupar por volumen y construir disposición distinta.

Respuesta: Hay 64 pequeños; cada grupo usa 8: 8 grupos. En dos capas, cada una de 4 grupos, puede hacerse 4×1 por capa; dimensiones 8×2×4 cm, no cúbicas. Se aceptan arreglos equivalentes que cumplan dos capas y no cubo.

Hay 64 pequeños; cada grupo usa 8: 8 grupos. En dos capas, cada una de 4 grupos, puede hacerse 4×1 por capa; dimensiones 8×2×4 cm, no cúbicas. Se aceptan arreglos equivalentes que cumplan dos capas y no cubo.

Compruébalo ahora

  1. Debes formar una caja rectangular completa con 24 cubos de lado 1 cm. Debe tener tres capas y largo mayor que ancho, ambos enteros. Escribe dos pares largo/ancho posibles y comprueba que conservan 24 cm³.

    Ver solución explicada
    • Dos cuerpos con el mismo volumen y distinta forma.

    Respuesta: Cada capa tiene 8 cubos. Pares 8×1 y 4×2, altura 3 cm: ambos volumen 24 cm³. Se acepta permutar las direcciones si se conserva largo>ancho.

    Cada capa tiene 8 cubos. Pares 8×1 y 4×2, altura 3 cm: ambos volumen 24 cm³. Se acepta permutar las direcciones si se conserva largo>ancho.

  2. A contiene 16 cubos de lado 2 cm, sin huecos. B contiene 15 cubos iguales entre sí, sin huecos, de lado 1 cm o de lado 2 cm, pero no se anotó cuál. ¿Tiene A necesariamente mayor volumen que B? Si lo tiene, justifícalo con volúmenes en cm³; si no, da un caso en que B no sea menor.

    Ver solución explicada
    • Revisar los dos tamaños posibles del cubo de B antes de decidir.
    • Calcular los volúmenes con 8 cm³ por cada cubo de lado 2 cm.
    • Concluir que la comparación queda decidida en ambos casos.

    Respuesta: Sí, necesariamente. A mide 16 × 8 = 128 cm³. Si B usa cubos de lado 1 cm, mide 15 cm³; si usa cubos de lado 2 cm, mide 15 × 8 = 120 cm³. En los dos casos posibles B es menor que 128 cm³, así que no hace falta saber el tamaño de sus cubos para decidir.

    Sí, necesariamente. A mide 16 × 8 = 128 cm³. Si B usa cubos de lado 1 cm, mide 15 cm³; si usa cubos de lado 2 cm, mide 15 × 8 = 120 cm³. En los dos casos posibles B es menor que 128 cm³, así que no hace falta saber el tamaño de sus cubos para decidir.

  3. Una caja interior mide 6 cm por 6 cm por 2 cm. Se quieren guardar nueve cubos de lado 2 cm, paralelos a sus paredes y sin superposición. Después se añade una lámina horizontal de 1 cm de grosor que cubre toda la base interior. Decide si siguen cabiendo cubos de lado 2 cm y distingue volumen libre de altura disponible.

    Ver solución explicada
    • Contrastar capacidad geométrica con volumen libre.

    Respuesta: Inicialmente caben 3×3×1=9 cubos. La lámina deja 1 cm de altura y 36 cm³ libres, pero no cabe ningún cubo de 2 cm con esa orientación. Un volumen libre suficiente no da una altura suficiente.

    Inicialmente caben 3×3×1=9 cubos. La lámina deja 1 cm de altura y 36 cm³ libres, pero no cabe ningún cubo de 2 cm con esa orientación. Un volumen libre suficiente no da una altura suficiente.

  4. Una caja rectangular tiene espacio para tres capas de doce cubos unidad de lado 2 cm cada una. Las dos primeras están llenas. El inventario declara treinta cubos en total y llama «llena» a la tercera capa. Audita el registro: calcula el contenido que implicaría esa tercera capa y decide qué palabra debe corregirse. Expresa también el volumen sin ocupar de la tercera capa en cm³.

    Ver solución explicada
    • Reconstruir la ocupación y convertir los huecos a una unidad cúbica convencional.

    Respuesta: Las dos primeras capas suman 24 cubos; la tercera contiene 6 de sus 12 lugares. Debe llamarse parcial. Quedan 6 lugares vacíos, de 8 cm³ cada uno: volumen sin ocupar 48 cm³. Los seis huecos no son 6 cm³.

    Las dos primeras capas suman 24 cubos; la tercera contiene 6 de sus 12 lugares. Debe llamarse parcial. Quedan 6 lugares vacíos, de 8 cm³ cada uno: volumen sin ocupar 48 cm³. Los seis huecos no son 6 cm³.

Alineación curricular y fuentes