8. SINIF MATEMATİK · M.8.3.4.3

Dik Dairesel Silindirin Yüzey Alanı

Dik dairesel silindirin yüzey alanı bağıntısını oluşturur, ilgili problemleri çözer.

🥫
Yüzey Alanına Giriş

Bir konserve kutusunun etiketini ve kapaklarını hazırlamak ya da bir kovanın içini boyamak için gereken malzemeyi bilmek isterseniz silindirin yüzeyinin ne kadar yer kapladığını hesaplamanız gerekir.

Yüzey alanı: Bir cismi çevreleyen tüm yüzeylerin alanları toplamıdır.
Silindirin yüzey alanı, açınımını oluşturan 2 daire ve 1 dikdörtgenin alanları toplamına eşittir. Bu dosyada bu alanları parça parça bulacak, sonra yüzey alanı bağıntısını oluşturacaksınız.
Terimler: silindir, taban, yüzey alanı. Alanları \(\text{cm}^2\) cinsinden ifade edeceksiniz.
🔓
Açınımdan Alana

Silindirin açınımında 2 daire ve 1 dikdörtgen vardır. Düğmelerle hangi parçanın alanına bakmak istediğinizi seçin, r ve h değerlerini kaydırıcılarla değiştirin.

Yüzey alanı bu üç parçanın alanları toplamıdır. π sembolü yerine π = 3 ya da π = 3,14 seçerek sayısal değeri de görebilirsiniz.
📏
Yanal Alan

Yan yüzün açınımı bir dikdörtgendir. Bu dikdörtgenin kenarlarını silindirin elemanlarıyla ilişkilendirin.

Yanal alan (yan yüzün alanı) = dikdörtgenin alanı = uzun kenar × kısa kenar
\(A_{yanal}=2\pi r\cdot h\)
⭕
Taban Alanı

Silindirin iki tabanı birbirine eş dairelerdir. Yarıçapı değiştirerek tabanların alanının nasıl değiştiğini izleyin.

Bir dairenin alanı \(\pi r^2\) olduğundan iki tabanın alanı: \(A_{taban}=2\cdot\pi r^2=2\pi r^2\)
🧮
Yüzey Alanı Bağıntısı

Taban alanları ile yanal alanı toplayarak silindirin yüzey alanını bulursunuz.

\(A=A_{taban}+A_{yanal}=2\pi r^2+2\pi rh\)
Ortak çarpan \(2\pi r\) parantezine alınırsa: \(A=2\pi r\,(r+h)\)
Son satırdaki kontrol, iki yazılışın aynı sonucu verdiğini gösterir.
🧩
Hangi Yüzeyler Hesaba Katılır?

Problemlerde silindirin tamamı değil, yalnızca bir kısmı söz konusu olabilir. Bir durum seçin; hesaba katılan yüzeyler turuncu ile gösterilir.

Problemi okurken önce “hangi yüzeylerin alanı isteniyor?” sorusunu yanıtlayın: kapaklı kutu, kapaksız kova, etiket, boru…
✂️
Modelle Keşfedelim

Bir konserve kutusu ya da karton silindir kullanarak yüzey alanı bağıntısını kendiniz de doğrulayabilirsiniz.

  • Kutunun etiketini dikkatle çıkarın ve düz bir dikdörtgen olarak açın.
  • Dikdörtgenin uzun kenarını cetvelle ölçün. Bu, kutunun taban çevresine eşittir. Kısa kenarı yükseklik olarak ölçün.
  • Kapak dairesinin yarıçapını ölçün ve \(2\pi r\) değerinin uzun kenara yakın çıktığını kontrol edin.
  • Kutunun toplam yüzey alanını bağıntıdan hesaplayın ve iki daire ile dikdörtgenin alanlarını ayrı ayrı bulup toplayarak karşılaştırın.

Aşağıda seçtiğiniz ölçülere göre bir modelin açınımı kareli zeminde çizilir. Çizimi kareli kâğıda aktarıp keserek model yapabilirsiniz.

📚
Çözümlü Örnekler
Örnek 1
Taban yarıçapı 3 cm, yüksekliği 5 cm olan silindirin yüzey alanı kaç cm²’dir? (π = 3 alınız.)
1
Bir taban alanı: πr² = 3 · 3² = 27 cm²; iki taban: 54 cm²
2
Yanal alan: 2πrh = 2 · 3 · 3 · 5 = 90 cm²
3
Yüzey alanı: 54 + 90 = 144 cm²
Sonuç: 144 cm²
Örnek 2
Taban yarıçapı 5 cm, yüksekliği 10 cm olan silindirin yüzey alanı kaç cm²’dir? (π = 3,14 alınız.)
1
Bağıntıyı kullanalım: A = 2πr(r + h)
2
A = 2 · 3,14 · 5 · (5 + 10) = 31,4 · 15 = 471
Sonuç: 471 cm²
Örnek 3
Taban yarıçapı 10 cm, yüksekliği 30 cm olan üstü açık silindir biçimli kovanın dış yüzey alanı kaç cm²’dir? (π = 3 alınız.)
1
Kova üstü açık olduğu için 1 taban ve yan yüz hesaba katılır
2
Taban alanı: πr² = 3 · 100 = 300 cm²
3
Yanal alan: 2πrh = 2 · 3 · 10 · 30 = 1800 cm²
4
Toplam: 300 + 1800 = 2100 cm²
Sonuç: 2100 cm²
Örnek 4
Yanal alanı 120π cm², yüksekliği 10 cm olan silindirin taban yarıçapı kaç cm’dir?
1
2πrh = 120π → 2πr · 10 = 120π
2
20πr = 120π → r = 6
Sonuç: r = 6 cm
Örnek 5
Taban yarıçapı 6 cm olan silindirin yüzey alanı 96π cm² ise yüksekliği kaç cm’dir?
1
A = 2πr(r + h) = 96π → 2π · 6 · (6 + h) = 96π
2
12(6 + h) = 96 → 6 + h = 8
3
h = 2
Sonuç: h = 2 cm
Örnek 6
Yarıçapı 4 cm, yüksekliği 12 cm olan konserve kutusunun etiketi yan yüzün tamamını kaplıyor. Etiketin alanı kaç cm²’dir? (π = 3 alınız.)
1
Etiket yan yüzü kaplar: yanal alan istenmektedir
2
2πrh = 2 · 3 · 4 · 12 = 288
Sonuç: 288 cm²
Örnek 7
Açınımındaki dikdörtgen kare olan silindirin taban yarıçapı 2 cm ise yüzey alanı kaç cm²’dir? (π = 3 alınız.)
1
Dikdörtgen kare ise kenarları eşittir: h = 2πr = 2 · 3 · 2 = 12 cm
2
İki taban: 2πr² = 2 · 3 · 4 = 24 cm²
3
Yanal alan: 12 · 12 = 144 cm²
4
Yüzey alanı: 24 + 144 = 168 cm²
Sonuç: 168 cm²
📝
Çalışma Soruları
Taban yarıçapı 2 cm, yüksekliği 5 cm olan silindirin yüzey alanı kaç cm²’dir? (π = 3 alınız.)
Taban yarıçapı 3 cm, yüksekliği 7 cm olan silindirin yanal alanı kaç cm²’dir?
Silindirin yüzey alanı bağıntısı aşağıdakilerden hangisidir?
Taban yarıçapı 4 cm, yüksekliği 9 cm olan üstü açık silindir biçimli kovanın dış yüzey alanı kaç cm²’dir? (π = 3 alınız.)
Yanal alanı 100π cm², taban yarıçapı 5 cm olan silindirin yüksekliği kaç cm’dir?
📌
Özet
  • Yüzey alanı: Silindirin tüm yüzeylerinin alanları toplamıdır; açınımındaki 2 daire ile 1 dikdörtgenin alanları toplamına eşittir.
  • Taban alanı: İki taban için \(2\pi r^2\).
  • Yanal alan: Dikdörtgenin alanı: \(2\pi r\cdot h\).
  • Yüzey alanı: \(A=2\pi r^2+2\pi rh=2\pi r\,(r+h)\).
  • Üstü açık kovada \(\pi r^2+2\pi rh\), etiket ya da boruda yalnızca \(2\pi rh\) hesaba katılır. Problemde hangi yüzeylerin istendiğine dikkat edin.
🎯
Kendini Dene