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3D Mensuration — Cubes & Cuboids

Introduction

3D Mensuration ठोस आकृतियों और उनके माप - जैसे volume, surface area, और diagonal lengths - से संबंधित है। Cubes और cuboids सभी 3D ज्यामिति प्रश्नों की बुनियाद बनाते हैं क्योंकि ये डिब्बों, कंटेनरों और भंडारण स्थानों जैसे अनेक वास्तविक जीवन के उपयोगों में आते हैं।

यह पैटर्न आपको सीधे formulas का उपयोग करके cubical और rectangular solids के आयाम और क्षेत्र कुशलता से निकालने में मदद करता है।

Pattern: 3D Mensuration — Cubes & Cuboids

Pattern

मुख्य विचार: formulas का उपयोग करके volume, total surface area (TSA), lateral surface area (LSA), और diagonal length निकालें।

याद रखने योग्य सूत्र:
• For a cube (side = a):
  Volume = a³, TSA = 6a², LSA = 4a², Diagonal = a√3.

• For a cuboid (length = l, breadth = b, height = h):
  Volume = l × b × h, TSA = 2(lb + bh + hl), LSA = 2h(l + b), Diagonal = √(l² + b² + h²).

Step-by-Step Example

Question

एक cuboid के आयाम 10 cm × 8 cm × 6 cm हैं। इसका volume, total surface area (TSA), और diagonal length खोजें।

Solution

  1. चरण 1: Volume निकालें।

    Volume = l × b × h = 10 × 8 × 6 = 480 cm³
  2. चरण 2: Total Surface Area (TSA) निकालें।

    TSA = 2(lb + bh + hl) = 2(10×8 + 8×6 + 6×10) = 2(80 + 48 + 60) = 2 × 188 = 376 cm²
  3. चरण 3: Diagonal निकालें।

    Diagonal = √(l² + b² + h²) = √(10² + 8² + 6²) = √(100 + 64 + 36) = √200 = 10√2 cm
  4. अंतिम उत्तर:

    Volume = 480 cm³
    TSA = 376 cm²
    Diagonal = 10√2 cm
  5. त्वरित जाँच:

    दिए गए सूत्रों में मान वापस रखकर जाँच करें - सब संगत हैं ✅

Quick Variations

1. यदि side दिया हो तो सीधे cube formulas का उपयोग करें।

2. दिया गया volume मिलने पर एक आयाम cube root या साधारण भाग देकर निकालें।

3. दो cubes के बीच क्षेत्र या आयतन का अनुपात निकालें।

4. व्यावहारिक प्रश्न - सतहों पर पेंट करना, धातु पिघलाकर नए cubes बनाना, आदि।

Trick to Always Use

  • Step 1 → सबसे पहले पहचानें कि आकृति cube है (सभी भुजाएँ समान) या cuboid है (भिन्न आयाम)।
  • Step 2 → क्षेत्र के प्रश्नों में, जो मांगा गया हो उसी के अनुसार TSA या LSA लागू करें।
  • Step 3 → Diagonal के लिए सभी पक्षों का वर्ग कर जोड़ें और अंत में वर्गमूल लें।

Summary

Summary

3D Mensuration - Cubes & Cuboids पैटर्न में:

  • CubeVolume = a³, TSA = 6a², Diagonal = a√3।
  • CuboidVolume = l×b×h, TSA = 2(lb + bh + hl), Diagonal = √(l² + b² + h²)।
  • Diagonal ठोस के अंदर की सबसे लंबी सीधी रेखा दर्शाता है।
  • त्वरित जाँच: सभी भुजाएँ बराबर हों → cube; भिन्न हों → cuboid.

Practice

(1/5)
1. Find the volume of a cube with side 5 cm.
easy
A. 125 cm³
B. 100 cm³
C. 150 cm³
D. 225 cm³

Solution

  1. Step 1: Apply cube volume formula

    Use formula for volume of a cube → Volume = a³.
  2. Step 2: Substitute the side value

    Substitute a = 5 → 5³ = 125.
  3. Final Answer:

    125 cm³ → Option A.
  4. Quick Check:

    5 × 5 × 5 = 125 ✅
Hint: For cubes, cube the side directly to get volume.
Common Mistakes: Multiplying only two sides instead of three.
2. A cuboid has dimensions 8 cm × 6 cm × 4 cm. Find its volume.
easy
A. 180 cm³
B. 192 cm³
C. 200 cm³
D. 210 cm³

Solution

  1. Step 1: Use cuboid volume formula

    Use formula → Volume = l × b × h.
  2. Step 2: Multiply all dimensions

    Substitute values → 8 × 6 × 4 = 192.
  3. Final Answer:

    192 cm³ → Option B.
  4. Quick Check:

    8 × 6 = 48, 48 × 4 = 192 ✅
Hint: Multiply all three dimensions directly.
Common Mistakes: Adding instead of multiplying sides.
3. Find the total surface area (TSA) of a cube with side 10 cm.
easy
A. 400 cm²
B. 500 cm²
C. 600 cm²
D. 700 cm²

Solution

  1. Step 1: Apply TSA formula for cubes

    Formula → TSA = 6a².
  2. Step 2: Substitute side value

    Substitute a = 10 → TSA = 6 × 10² = 6 × 100 = 600.
  3. Final Answer:

    600 cm² → Option C.
  4. Quick Check:

    Each face = 100 cm² × 6 faces = 600 ✅
Hint: Multiply one face area by 6 for cubes.
Common Mistakes: Using formula for volume instead of TSA.
4. Find the diagonal length of a cuboid with l = 9 cm, b = 12 cm, h = 20 cm.
medium
A. 22 cm
B. 24 cm
C. 26 cm
D. 25 cm

Solution

  1. Step 1: Write the diagonal formula

    Use diagonal formula → √(l² + b² + h²).
  2. Step 2: Substitute values and compute sum

    Substitute → √(9² + 12² + 20²) = √(81 + 144 + 400) = √625.
  3. Step 3: Extract the square root

    √625 = 25 cm.
  4. Final Answer:

    25 cm → Option D.
  5. Quick Check:

    Perfect square 625 → 25 ✅
Hint: Use Pythagoras in 3D: √(l² + b² + h²).
Common Mistakes: Forgetting to square all sides before adding.
5. A cube has a total surface area of 150 cm². Find its side length.
medium
A. 5 cm
B. 4 cm
C. 6 cm
D. 7 cm

Solution

  1. Step 1: Write TSA formula

    Formula → TSA = 6a².
  2. Step 2: Isolate a²

    Substitute → 150 = 6a² ⇒ a² = 150 ÷ 6 = 25.
  3. Step 3: Take square root

    a = √25 = 5 cm.
  4. Final Answer:

    5 cm → Option A.
  5. Quick Check:

    6 × 5² = 6 × 25 = 150 ✅
Hint: a = √(TSA ÷ 6).
Common Mistakes: Dividing by wrong number of faces or forgetting to take square root.

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