Trois questions du chapitre « Solides », trois formes différentes, chacune déroulée une étape par clic. Cherchez avant de cliquer : l'animation ne sert à rien si vous lisez la solution d'un trait. Sous chaque scène, une question jumelle attend — même geste, autres nombres.
Le but n'est pas d'apprendre trois recettes, mais de nommer la forme en dix secondes. Avant chaque scène, demandez-vous : est-ce un volume qui change de récipient, une longueur à mesurer à plat, ou un mouvement à compter ?
1 — Le volume qui traverse
La forme la plus fréquente du chapitre, et la plus mécanique. Elle a l'air longue parce qu'elle décrit deux récipients ; en réalité elle tient dans une seule égalité, et les deux formules ne sont là que pour la remplir.
À vous. Même geste, autres dimensions — et cette fois le résultat n'est pas tout rond.
2 — La longueur qui se mesure à plat
Dès qu'un énoncé fait courir quelque chose sur un solide — un escargot, une ficelle, un ruban adhésif —, la question n'est pas dans l'espace. Dépliez la surface, et il reste un triangle rectangle.
À vous. Un rouleau plus étroit et plus haut, et un chemin qui tombe encore juste.
3 — Le mouvement qui se compte
Celle-ci ne se calcule pas du tout. Elle se joue — mais pas jusqu'au bout : au-delà de quelques pas, on compte les tours au lieu de les mimer.
À vous. Dix basculements : ne les dessinez pas tous.
Exercices
Exercice 1
Un verre cylindrique de rayon et de hauteur est rempli à ras bord, puis vidé dans une boîte dont le fond mesure par . Jusqu'à quelle hauteur l'eau monte-t-elle dans la boîte ?
Voir la réponse et le corrigé
Réponse : C
Corrigé :
le volume, du côté où toutes les mesures sont données
le même volume, écrit avec la formule de la boîte
la base vaut le double du volume sans
La bonne réponse : « ». La base de la boîte vaut , et le volume : il reste la moitié de . « » oublie de multiplier les deux dimensions de la base, ou reprend par réflexe le résultat de la scène précédente. « » retourne la fraction. « » divise une fois de trop — sans doute en confondant le rayon et le diamètre.
Exercice 2
Un rouleau de carton a un périmètre de base de et une hauteur de . Un escargot monte du bas vers le point situé juste au-dessus, en faisant exactement un tour, par le plus court chemin. Quelle distance parcourt-il ?
Voir la réponse et le corrigé
Réponse : D
Corrigé :
la surface latérale est un rectangle
un tour exactement : c'est la diagonale
La bonne réponse : « ». Une fois le carton à plat, le chemin est la diagonale d'un rectangle . « » additionne les deux côtés au lieu de prendre l'hypoténuse — c'est le chemin qui monte tout droit puis fait le tour, plus long. « » est la hauteur seule, c'est-à-dire le chemin d'un escargot qui ne tournerait pas. « » additionne les côtés sous le radical au lieu de leurs carrés.
Exercice 3
Une boîte est posée sur une table, vue de côté, et un de ses coins est marqué en bas à gauche. On la fait rouler vers la droite en la basculant dix fois sur son arête. Où se trouve le coin marqué à la fin ?
Voir la réponse et le corrigé
Réponse : A En haut à droite
Corrigé :
deux tours complets, puis deux basculements
il ne reste que deux pas à jouer
La bonne réponse : « en haut à droite ». Quatre basculements forment un cycle complet : huit d'entre eux ramènent le coin exactement à sa position de départ, et il ne reste que deux pas à jouer — en haut à gauche, puis en haut à droite. « En bas à gauche » serait la réponse pour un multiple de , donc pour huit ou douze basculements. « En haut à gauche » s'arrête un pas trop tôt, « en bas à droite » en fait un de trop.
Exercice 4
Un verre cylindrique de rayon et de hauteur est plein. On le vide dans un récipient cylindrique de rayon . Jusqu'à quelle hauteur l'eau monte-t-elle ?
Voir la réponse et le corrigé
Réponse : 2
Corrigé :
le volume du verre
le se simplifie des deux côtés
. Le piège : le rayon est trois fois plus grand, donc le fond neuf fois plus grand, et la hauteur est divisée par , pas par ( est faux).
Exercice 5
Une boîte de dimensions , et est pleine d'eau. On la vide dans un cylindre de rayon . Jusqu'à quelle hauteur l'eau monte-t-elle ?
Voir la réponse et le corrigé
Réponse : A
Corrigé :
le volume, sans cette fois
le passe au dénominateur
La bonne réponse : « ». « » oublie le du fond. « » ne met pas le rayon au carré ( au lieu de ). « » multiplie par au lieu de diviser.
Exercice 6
Un rouleau a un périmètre de base de et une hauteur de . Une ficelle monte du bas jusqu'au point situé juste au-dessus, en faisant exactement un tour, par le plus court chemin. Quelle est sa longueur ?
Voir la réponse et le corrigé
Réponse : 25
Corrigé :
la surface latérale à plat
la diagonale du rectangle
. Le piège : additionner , c'est faire le tour puis monter. La ficelle tendue suit la diagonale.
Exercice 7
Un rouleau a un périmètre de base de et une hauteur de . Un escargot qui monte en faisant exactement deux tours, par le plus court chemin, parcourt .
Voir la réponse et le corrigé
Réponse : Vrai
Corrigé :
deux tours : deux rectangles côte à côte
une seule diagonale
Vrai. Deux tours doublent la largeur, pas la hauteur. Le piège : calculer un tour, , puis doubler — on trouve , beaucoup trop.
Exercice 8
Une boîte est posée sur une table, vue de côté, un de ses coins marqué en bas à gauche. On la fait rouler vers la droite en la basculant sept fois sur son arête. Où se trouve le coin marqué à la fin ?
Voir la réponse et le corrigé
Réponse : C En bas à droite
Corrigé :
un tour complet, puis trois basculements
trois pas à jouer
La bonne réponse : « en bas à droite ». « En haut à droite » s'arrête après deux pas, « en haut à gauche » après un. « En bas à gauche » serait juste pour un multiple de : huit basculements, pas sept.
Exercice 9
La même boîte, coin marqué en bas à gauche, est basculée fois vers la droite. Combien de fois le coin marqué se retrouve-t-il en bas à gauche après un basculement, le dernier compris ?
Voir la réponse et le corrigé
Réponse : 5
Corrigé :
le coin revient à sa place à chaque multiple de
cinq tours complets
. Le piège : compter la position de départ (), qui n'est pas « après un basculement », ou oublier le dernier ().
Exercice 10
Un cône plein d'eau, de rayon et de hauteur , est vidé dans un cylindre de rayon . L'eau y monte jusqu'à .
Voir la réponse et le corrigé
Réponse : Vrai
Corrigé :
le volume du cône
le même fond : un tiers de la hauteur
Vrai. Même base : le cône remplit le cylindre jusqu'au tiers de sa propre hauteur, . Le piège : oublier le du cône et trouver .