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Pirámide cuadrangular

Una pirámide cuadrangular tiene una base cuadrada y cuatro caras triangulares que se juntan en un único vértice, la cúspide. Es la forma de las pirámides de Egipto y de Chichén Itzá. En total: 5 caras, 8 aristas y 5 vértices.

Pirámide cuadrangular con la altura perpendicular y el lado de la base señalados
Pirámide cuadrangular con la altura perpendicular y el lado de la base señalados

Calculadora de la pirámide cuadrangular

cm
cm

Resultado

cm³

V = a² · h / 3

Fórmula del volumen de una pirámide cuadrangular

V = a² · h / 3

donde a es el lado del cuadrado de la base y h la altura desde el centro de la base hasta la cúspide, medida en perpendicular (no por la cara inclinada).

Cómo sacar el volumen de una pirámide cuadrangular

  1. Calcula el área de la base. La base es un cuadrado: A = a × a.
  2. Mide la altura perpendicular. Del centro de la base a la cúspide, en ángulo recto.
  3. Multiplica base por altura. A × h.
  4. Divide entre 3. Toda pirámide es un tercio del prisma con su misma base y altura.

Ejemplos resueltos de la pirámide cuadrangular

DatosOperaciónResultado
a = 6, h = 10 cm36 × 10 ÷ 3120 cm³
a = 10, h = 12 cm100 × 12 ÷ 3400 cm³
a = 4, h = 9 cm16 × 9 ÷ 348 cm³
a = 2, h = 3 m4 × 3 ÷ 34 m³

Área y apotema de la pirámide cuadrangular

  • Apotema de la pirámide: ap = √(h² + (a/2)²)
  • Área lateral: A = 2 · a · ap
  • Área total: A = a² + 2 · a · ap

Volumen para medidas comunes

Lado de la baseAlturaVolumen
4 cm9 cm48.00 cm³
6 cm10 cm120.00 cm³
6 cm12 cm144.00 cm³
10 cm12 cm400.00 cm³
10 cm20 cm666.67 cm³
15 cm15 cm1,125.00 cm³
20 cm30 cm4,000.00 cm³

Cada volumen es un tercio del prisma con esa misma base cuadrada y altura.

La misma regla del tercio que en el cono

La pirámide es a un prisma lo que el cono es a un cilindro: en los dos casos, el cuerpo que termina en punta ocupa exactamente un tercio del cuerpo recto con su misma base y altura. Por eso las dos fórmulas llevan el mismo 3 dividiendo.

De hecho, si a una pirámide le fueras añadiendo lados a la base, acabaría convirtiéndose en un cono, igual que un prisma acaba siendo un cilindro. La clasificación completa está en cuerpos geométricos.

Errores frecuentes al calcularlo

  • Usar la apotema de la pirámide como altura. La apotema es la medida sobre la cara inclinada; la altura es la perpendicular interior y siempre mide menos.
  • Olvidar dividir entre 3. Sin ese paso obtienes el volumen del prisma, es decir el triple.
  • Confundirla con una pirámide triangular. La cuadrangular tiene base cuadrada y 5 caras; la triangular tiene base de tres lados y 4 caras.

Volumen de una pirámide y sus otras medidas

La regla del tercio

Toda pirámide cumple V = área de la base × altura / 3, sea cual sea el polígono de la base. En la cuadrangular la base es un cuadrado, así que queda V = a²h/3.

La apotema de la pirámide

Es la altura de una de sus caras triangulares, medida desde la cúspide hasta el punto medio de la arista de la base. Se calcula con ap = √(h² + (a/2)²) y siempre mide más que la altura.

Área lateral y total

El área lateral son los cuatro triángulos: A = 2 · a · ap. Sumando la base cuadrada se obtiene el área total: A = a² + 2·a·ap.

Otras pirámides

Si la base es un triángulo se llama pirámide triangular o tetraedro (4 caras); si es un pentágono, pirámide pentagonal (6 caras). La regla del tercio se aplica igual en todas.

Preguntas frecuentes

¿Cuántas caras tiene una pirámide cuadrangular?
Cinco: la base cuadrada y cuatro caras triangulares.
¿Cuál es la fórmula de su volumen?
V = a²·h/3, donde a es el lado de la base y h la altura perpendicular.
¿Por qué se divide entre 3?
Porque una pirámide ocupa un tercio del prisma que tiene su misma base y altura, igual que el cono respecto al cilindro.
¿La altura es la cara inclinada?
No. La altura va del centro de la base a la cúspide en perpendicular. La medida inclinada sobre la cara es la apotema de la pirámide.

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Referencia: Pirámide en Wikipedia.