De inhoud `I` 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 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 zowel eenvoudig als heel erg moeilijk.
Je weet dat
`(r^3) ^ (1 /3) =r^ (3 *1 /3) =r^1=r`
.
Je kunt daarom van
`r^3`
terugrekenen naar
`r`
door de omgekeerde macht te gebruiken: Als
`r^3 =250`
dan is
`r=250^ (1 /3)=root(3)(250)~~6,30`
.
De benadering van `6,30` kun je gemakkelijk met de rekenmachine krijgen, iets wat vroeger natuurlijk niet kon. Maar de rekenmachine zal altijd een benadering geven, want `root(3)(250)` kun je niet als breuk schrijven.
Kijk je naar de massa 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. De massa `m` is dan recht evenredig met de inhoud `I` : `m = 7,87 * I` . Voor de massa van deze kubus geldt daarom: `m = 7,87 * r^3` , waarin `r` is uitgedrukt in dm.
Dit is opnieuw een voorbeeld van een machtsfunctie: `m` is recht evenredig met een macht van `r` .
De formule voor de inhoud `I` van een kubus is `I=r^3` , waarbij `r` de lengte van een ribbe is.
Bereken de inhoud van een kubus waarvan de ribbe `4` cm is.
Maak de ribbe twee keer zo groot. Wat gebeurt er met de inhoud?
Bereken hoe groot je de ribbe moet nemen om een kubus te krijgen met een inhoud van `500` cm3. Rond af op één decimaal.
De soortelijke massa van marmer is `2,7` g/cm3.
Licht toe dat de massa `m` van een kubus van marmer recht evenredig is met een macht van de ribbe `r` . Geef de bijbehorende formule.
Ook het verband tussen de ribbe `r` en de oppervlakte `A` van een kubus is een machtsverband. De bijbehorende formule is: `A=6 r^2` .
Is de oppervlakte recht evenredig met de tweede macht van de ribbe, of is de ribbe recht evenredig met de tweede macht van de oppervlakte?
Bereken de oppervlakte van een kubus met een ribbe van `4` cm.
Hoeveel keer zo groot moet de ribbe worden om een kubus te krijgen met een `4` maal zo grote oppervlakte?
Leid de formule af die de straal uitdrukt in de oppervlakte.