¿Qué es el volumen de un cuerpo?

El volumen de un cuerpo es un tipo de magnitud, específicamente una magnitud métrica escalar. Se puede identificar por el número de unidades cúbicas que componen el cuerpo. Además, es euclidiana, es decir, que forma parte de la geometría creada por Euclides, un matemático griego destacado en la historia. Esta geometría se rige por ciertos axiomas (proposiciones comprobadas). Cabe resaltar, que al ser euclidiana no significa que solo se define en dicho espacio, sino también está en otros, como por ejemplo, las variedades de Riemann.

El volumen es esa extensión del cuerpo en el espacio, la cual se representa por tres dimensiones: longitud, ancho y altura. Para ser más concisos, cada cuerpo se halla de alguna forma en el espacio, lo cual varía según las proporciones que posee; entonces, ¿qué es el volumen? La medida del espacio.

Por otro lado, cabe destacar que el volumen se encuentra anclado al término de capacidad, lo que quiere decir que abarca los datos de “¿qué ocupa por dentro un cuerpo?” y “¿qué ocupa por fuera un cuerpo?”.

Unidades del volumen de un cuerpo

La unidad principal de medida del volumen según el SI (Sistema Internacional) es el metro cúbito, pero en realidad, la unidad dependerá del contexto al que se encuentra anclada la medición. Por ejemplo, se puede expresar en litros cuando el volumen es de un cuerpo o sustancia gaseosa e incluso líquida, y si nos vamos más allá, según algunos estudios, el litro equivale a un decímetro cúbito, es decir, no solo se trata de metros cúbitos, sino también de decímetros, milímetros, entre otras.

Las unidades no son iguales en todos los países, cada una se presenta diferente ante las regiones, así que esto corrobora la existencia de diversas maneras de identificar al volumen como medida. Algunas que se destacan son: pies, la pinta, pulgadas, barril, yardas cúbicas, incluso se puede tomar como unidad de medida a una taza o cuchara. De esta manera puedes darte cuenta de que en la vida cotidiana es común mencionar al volumen, solo que las personas desconocen la información completa.

¿Cómo se mide el volumen de un cuerpo?

Como mencioné anteriormente, la principal unidad y de la que derivan todas las demás, es el metro cúbito, y ¿cómo se llega hasta aquí? Pues a partir de la multiplicación de las tres dimensiones ya vistas, la longitud, el ancho y la altura, lo cual da resultados de múltiplos y submúltiplos como km3, HM3, dam3, dm3, cm3, mm3.

De esta manera se calcula el volumen, aunque es diferente para los sólidos geométricos, los cuales requieren de diversas fórmulas, las cuales son:

  • Volumen de un paralelepípedo: v = l x b x h, donde l es largo, b es ancho y h es alto
  • Volumen de un cubo: v = a3 es decir, donde a es el área del cubo, o l x l x l x l x l
  • Volumen de una esfera: v = 4/3 x π x r3, donde r es el radio
  • Volumen de un cilindro: v = π x r2 x h, donde h es la altura del cilindro
  • Volumen de un cono: v = (π x r2xh) / 3, donde r es el radio de la base
  • Volumen de una pirámide: v = 1/3 x a x h, donde a es el área base

Estas formulas son variables de las tres dimensiones.

Formas del volumen de un cuerpo

Como ya hemos venido aprendiendo, el volumen puede manifestarse de diferentes formas dependiendo de la situación u propósito. Todo esto vendrá a darse por medio del estado de agregación de la materia; ¿sabes qué es? Pues las diferentes fases por las que pasa la materia, es decir, las formas en las que la podemos encontrar, ya sean mezclas o sustancias puras.

Así mismo, dependiendo del estado de la materia, vendrá a darse la forma del volumen; por esa razón se debe tener en cuenta que un cuerpo puede poseer un volumen fijo y otro, uno que varía de manera constante, el cual se adapta a temperaturas a la que se encuentra sometida, el espacio en donde se halla, entre otras circunstancias.

Tipos de volumen de un cuerpo

No solo existe un volumen, existen cuatro de ellos, los cuales se mencionarán a continuación.

Volumen de masa

Primeramente se debe destacar el hecho de que el volumen y la masa son términos que se estudian por separado. Sí, son semejantes y a la vez se relacionan, pero sin embargo no son lo mismo.

La masa, a diferencia del volumen, es la forma en la que se cuantifica una cantidad específica que poseen solamente los sistemas materiales, y por otro lado, el volumen identifica la proporción que ocupa en el espacio.

La masa se representa por kilogramos, gramos y miligramos; el volumen con metros cúbicos, litros y mililitros. Todo esto según el Sistema Internacional.

Volumen del sonido

Otro tipo de volumen es el del sonido, el cual seguramente se te hace familiar. Es una sensación sonora que aparece en todas las personas cuando el sonido actúa.

De esta manera debes conocer el concepto de potencia de sonido, la cual se refiere a la medición de la energía acústica, quien viaja por medio de una superficie por segundo. Entonces, ¿qué pasa cuando hay mucha más potencia? Claramente se genera más volumen.

Por otra parte, el volumen hasta hoy en día, sigue viéndose como una escala logarítmica, ¿conoces lo que es este término? Como lo dice el nombre, es una escala, la cual no usa la cantidad sino el logaritmo de ella. Por otro lado, para la medición se utilizan los decibelios.

Cabe destacar que existe un aparato llamado amplificador de volumen, quien se encarga de aumentar y corregir la señal de audio antes de que se aproxime al oído humano. Algunas de las funciones que realizan estos amplificadores son:

  • Es el que permite que entre el micrófono al altavoz se capte una señal sonora aumentada.
  • Controlan el volumen.
  • Desechan cada negatividad o distorsión de un sonido, para que le permita generar un volumen más elevado.

Volumen en libros

Este volumen es un tipo de separación de forma física. En la antigüedad, los romanos solían llamarle volumen a esa tira de pergaminos que pronto serían reunidas en un rollo, siendo así esto comprendido de esta manera: la tira se extiende por medio de ciertas columnas con líneas, las cuales se hayan de forma paralela, desarrollando posteriormente a la tira horizontal.

Teniendo en cuenta esto, se puede entender más claramente lo que es el volumen de los libros, pues dentro del libro hay muchos de estos, vistos como las diferentes temáticas. Además cabe resaltar que aunque sean varios volúmenes, el vínculo entre ellos los separa.

Volumen MVC (Corpuscular Medio)

Este se usa cuando vas al médico a realizarte un examen de sangre (citometría hermética), y se reconoce como indicador. ¿Cómo funciona? Pues mostrando el volumen medio que poseen los glóbulos rojos, dicho correctamente, los eritrocitos.

¿Cómo se mide el volumen Corpuscular Medio?

Este proceso se puede facilitar por medio de una fórmula muy conocida, la cual determina este volumen. La formula es MVC = (HCT / RBC) x 10; en este caso, HCT es el porcentaje de hematocritos, y en el caso de RBC (Conteo de Glóbulos Rojos) es el tipo de conteo de los eritrocitos, lo cual se realiza por medio de una representación de muchas células por cada micro litro.

La estimación de este resultado entre hombres y mujeres es diferente. En el caso de las mujeres es de 120, y tiene un VCM de células grandes. Por otra parte, para los hombres la estimación es de 98, y es una gran célula. Todo esto es una derivación de sacar el MVC por medio de la formula anterior, donde se hallan dos términos, la macrocítica y la microcítica, donde macro es grande y micro es pequeña, siendo el otro contexto (cítica) la total representación de la célula.

Existen aparatos aptos para calcular si una persona tiene algo como Anisocitosis, los cuales están automatizados por el concepto de citometría sanguínea. ¿Cómo actúan estos indicadores? Midiendo y contando cuánto miden todas las células sanguíneas del cuerpo a evaluar. En este proceso se suele utilizar el conocido método Coulter, el cual se basa básicamente en medir y contar el tamaño de cada partícula que pasa por medio de una apertura, teniendo cambios de energía eléctrica al quedar suspendida en algo llamado “líquido conductor”.

Cuando se detecta que una o varias células son irregulares, aparece esto: n = nulo, iso = igual, citas = célula, osis = condición; lo cual es una explicación separada, o mejor dicho, la etimología de la palabra Anisocitosis, representando de igual forma que el individuo estudiado tiene una alteración eritrocítica bastante grande.

Ejemplos de volumen de un cuerpo

Cada concepto es más entendible por medio de una serie de ejemplos, y por esa razón yo te traigo 5, los cuales aumentarán tu capacidad de saber. Y es que hay tantos ejemplos que realmente quedarás satisfecho, pues como te dije al principio del tema, el volumen puede tomar muchas formas dependiendo de una serie de aspectos específicos.

Recuerda que este tema requiere varios puntos de vista de tu parte, así que continúa con mucha atención tu lectura, tomando notas y releyendo si hace falta.

Volumen de un cuerpo sólido

Para un cuerpo sólido, el volumen se representa como el tamaño de un elemento, tomando en cuenta sus tres dimensiones, la longitud, la anchura y por supuesto, la altura. Esta se puede medir a través del metro cúbico o por las variantes del mismo, es decir, dm3, cm3, mm3. Te voy a mostrar un buen ejemplo: el volumen de una maleta es de 70 cm³. ¿Comprendiste?

Volumen de un cuerpo líquido

Este tipo de volumen se refiere exactamente a cuánto espacio puede ocupar un cuerpo específico, teniendo en cuenta que el volumen de un cuerpo se puede conocer desde el interior, hasta el exterior. Este se mide por el mililitro o por el litro. Aquí te muestro un ejemplo: Una botella grande puede llenarse con 1000 mL de agua. Cabe resaltar que este es muy mencionado en la vida cotidiana; ¿te das cuenta de que el volumen es realmente común?

Volumen de un cuerpo irregular

Anteriormente, si recuerdas, mencionamos esto de cuerpos irregulares, los cuales poseen cambios o distorsiones de todas o algunas de sus dimensiones. ¿Quieres saber cómo se calcula? Con eso que se conoce como cantidad de cambio.

Ahora viene el ejemplo: imagínate un contenedor, allí se añadirá una cantidad de agua específica (ten en cuenta la cantidad de líquido que posea este contenedor). Ahora bien, piensa que allí se deja un espacio; ¿para qué? Para que el agua suba cuando el objeto entre. En el caso de dicho ejemplo, el volumen total que se alcanzó después de colocar ese objeto, es igual al volumen físico.

Volumen de gas

Para este caso mencionaré primero otro ejemplo: para la gasometría arterial se utiliza la medición del volumen de gas. Ahora bien, según la cantidad de gas, o dicho de otra forma, la reacción química, se puede saber cuál fue el rango enviado por esta vía. Este tipo de situaciones se conoce por medio de una serie de instrumentos, ya sea la jeringa de gas, u otro aparato apto para realizar esta tarea.

Volumen acústico

Por si te lo preguntas, sí, tiene relación con la energía acústica dicha anteriormente cuando se habló del volumen del sonido. En este caso, el sonido puede ser calculado por medio de lo que cause el rango de una onda sonora. La unidad que lo define para su medición es el decibelio, quien se abrevia como dB. Así mismo, el volumen acústico es un tipo de choque que depende de dónde o cómo se vea, con el sonido que puede alcanzar un oído.

Un ejemplo sería el siguiente: la debilidad o la fuerza de un sonido específico.

Ejercicios de práctica

Aquí te dejo algunos ejercicios bastante sencillos para que practiques y comprendas el tema. Recuerda que si aún no lo tienes claro, puedes leer desde el principio, pues la idea es que tu mente esté llena de todos estos conceptos.

  1. Realiza este cambio de unidades de volumen
  2. ¿Cuántos m3 son 600 cm3?   
  3. ¿Cuántos dm3 son 3’5 m3?  
  4. ¿Cuántos dam3 son 0’205 dm3
  5. ¿Cuántos mm3 son 5 hm3
  6. En una probeta de 100 cm3 que contiene 80 cm3 de agua, se sumerge totalmente una pieza de hierro de 30 cm3 de volumen. ¿Cuánta agua se derramará?

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