Modelleren > Evenredigheden
12345Evenredigheden

Uitleg

De inhoud van een kubus met ribben van lengte `r` is: `I = r * r * r = r^3` . Dit is een typisch voorbeeld van een machtsfunctie: de variabele `r` moet tot de derde macht worden verheven om een functiewaarde te vinden. Als `r=5` , dan is `I=5^3=125` .

Al in de Oudheid vroegen de Grieken zich af hoe groot nu de ribbe is van een kubus die een inhoud heeft die precies het dubbele is van de gegeven inhoud. In ons geval: "Hoe groot is de ribbe van een kubus met een inhoud van 250?".
De oplossing van deze vraag is tegelijk eenvoudig als heel erg moeilijk. Want net als bij terugrekenen van uit een kwadraat door worteltrekken kun je terugrekenen vanuit een derde macht. Dat heet dan een derde machts wortel. De gevraagde oplossing is dan `r = root[3](250)` .
Het moeilijke hieraan is dat deze oplossing geen getal is dat je in alle decimalen kunt berekenen; je kunt het slechts benaderen (door inklemmen). Je rekenmachine kan dit snel voor je doen: `r = root[3](250) ~~ 6,299605` als het in zes decimalen nauwkeurig moet.

Een andere schrijfwijze voor de oplossing van `r^3=250` is: `r = 250^(1/3)` .
Immers: `(250^(1/3))^3 = 250` . Je ziet: `root[3](250) = 250^(1/3)` .

Kijk je naar het gewicht van de kubus, dan moet je rekening houden met de soortelijke massa. Dat is de massa (in kilogram) van `1` dm3. De soortelijke massa van bijvoorbeeld een massief ijzeren kubus is `7,87` kg.
Voor het gewicht van deze kubus geldt: `G=7,87*r^3` , waarin `r` is uitgedrukt in dm.

Dit is opnieuw een voorbeeld van een machtsfunctie: `G` is recht evenredig met een macht van `r` .

Opgave 2

Bestudeer in de uitleg de formule voor de inhoud van de kubus.

a

Bereken de inhoud van een kubus waarvan de ribbe `4` cm is.

b

Maak de ribbe twee keer zo groot. Wat gebeurt er met de inhoud?

c

Bereken hoe groot je de ribbe moet nemen om een kubus te krijgen met een inhoud van `500` cm3.

Opgave 3

Ook het verband tussen de ribbelengte `r` en de oppervlakte `A` van een kubus is een machtsverband.

a

Leg uit waarom `A = 6*r^2` .

b

Is de oppervlakte recht evenredig met de tweede macht van de straal, of is de straal recht evenredig met de tweede macht van de oppervlakte?

c

Bereken de oppervlakte van een kubus met een ribbe van `5` cm.

d

Hoe groot moet de straal worden om een bol te krijgen met een `4` maal zo grote oppervlakte?

e

Leid een formule af die de ribbelengte uitdrukt in de oppervlakte.

verder | terug