立方体の1辺の長さを入力してください。表面積(6 × 1辺 × 1辺)と1面の面積、cm²・m²の単位換算も表示します。
このページでできること
- 1辺の長さを入れるだけで、立方体の表面積(表面積 = 6 × 1辺 × 1辺)がその場でわかります
- 1面(正方形)の面積と、面積の単位換算(cmで入力したときのm²、mで入力したときのcm²)も同時に表示します
- 計算結果は3Dの図形でも表示されます(マウスのドラッグで回して確かめられます)
- 式のやさしい解説・Excel/Googleスプレッドシート/Python用のコピペ数式・計算ドリル(演習問題)もこのページにまとまっています
この計算は何の役に立つ?
立方体の箱を包むには、少なくとも表面積の分だけ紙が要ります。1辺20cmの立方体の箱なら、表面積は \(6 \times 20 \times 20 = 2400\,\mathrm{cm^2}\)(0.24m²)。
実際に包むときは折り返しや重ね代が加わるので、この値に余裕を足して紙のサイズを選びます。「最低これだけは要る」という下限が、この式でわかります。
塗料の缶には「塗り面積◯m²」という表示があります。1辺40cmの木製キューブボックスを全面塗るなら、表面積は \(6 \times 40 \times 40 = 9600\,\mathrm{cm^2}\) で、10000で割ると0.96m²です。
塗りたい個数分を合計してm²に直せば、缶の塗り面積表示と直接比べられて、買う量を間違えにくくなります。
人気の「30cmキューブ水槽」は立方体の形です。1面の面積は \(30 \times 30 = 900\,\mathrm{cm^2}\)、6面全部なら \(6 \times 900 = 5400\,\mathrm{cm^2}\) です。
実際の水槽は上面が開いているので、ガラス面はそこから1面分を引いた \(5400 - 900 = 4500\,\mathrm{cm^2}\) です。このように「6面の表面積から使わない面を引く」形で、コケ掃除やバックスクリーン・断熱フィルムの量の見当を付けられます。
箱を1つ作るのに要る段ボールの広さも表面積が出発点です。1辺30cmの立方体の箱なら \(6 \times 30 \times 30 = 5400\,\mathrm{cm^2}\)(0.54m²)。
実際の箱にはふたの重なりやのりしろが加わるので少し多めになりますが、シート何枚から何箱取れるか、といった材料の見当がこの式で付きます。
氷や角砂糖は、周りの水や空気に触れる表面から溶けていくため、表面積が大きいほど速く溶けやすいことが知られています。1辺2cmの氷1個の表面積は \(6 \times 2 \times 2 = 24\,\mathrm{cm^2}\) です。同じ量(体積8cm³)を1辺1cmの氷8個に分けると、表面積の合計は \(8 \times 6 \times 1 \times 1 = 48\,\mathrm{cm^2}\) と2倍になります。
「細かく砕くと速く溶ける・速く冷える」という日常の実感を、表面積の計算で数字にできます。
式と図
用語・記号の解説
記号
| \(S\) | エス | 面積を表すのによく使われる記号です。このページでは立方体の表面積を表します。表面積は英語で surface area(サーフェス・エリア)といいます。 |
| \(a\) | エー | 立方体の1辺の長さ。立方体は12本の辺がすべて同じ長さなので、1つの文字で表せます。 |
| \(a^2\) | エーの2乗 エーの平方 | 同じ数 \(a\) を2回掛け合わせた値(\(a \times a\))。右上の小さい2は「2回掛ける」という意味の指数です。1辺 \(a\) の正方形の面積がちょうど \(a^2\) になります。 |
| \(\mathrm{cm^2}\) | 平方センチメートル | 面積の単位。1辺1cmの正方形の面積が1cm²です。読み方は「へいほうセンチメートル」で、「センチ平方メートル」ではありません。 |
| \(\mathrm{m^2}\) | 平方メートル | 面積の単位。1辺1mの正方形の面積が1m²です。\(1\,\mathrm{m^2} = 10000\,\mathrm{cm^2}\) の関係があります。 |
用語
| 立方体 | りっぽうたい | すべての面が同じ大きさの正方形でできた立体。面は6つ、辺は12本、頂点は8つあり、どの辺も同じ長さです。サイコロやルービックキューブが身近な例です。 |
| 表面積 | ひょうめんせき | 立体の表面全体の面積。立方体では、6つの正方形の面の面積をすべて合計したものです。包む・塗る・貼るなど「外側」に関わる量を考えるときに使います。 |
| 展開図 | てんかいず | 立体を辺にそって切り開いて、平面に広げた図。立方体の展開図は同じ正方形6枚がつながった形(十字の形など全部で11種類)になります。表面積は展開図全体の面積と同じです。 |
| 2乗 | にじょう | 同じ数を2回掛けること。「平方(へいほう)」とも呼びます。英語では square(スクエア=正方形)といい、正方形の面積の式が名前の由来です。 |
| 単位換算 | たんいかんさん | 同じ量を別の単位で表し直すこと。面積の場合、長さの換算率(1m=100cm)の2乗が面積の換算率(1m²=10000cm²)になるのがポイントです。 |
前提として理解しておくといいこと
このページの計算を「意味がわかって」使えるようになるために、前提として理解しておくといいことをまとめました。
| 掛け算(小学2〜3年) |
|
| 正方形と長方形の面積(小学4年) |
|
| 立方体と直方体・展開図(小学4年) |
|
| 小数の掛け算(小学5年) |
|
Excelで計算する方法
| 1辺の長さ | 10 |
| 立方体の表面積 | =6*B1^2 |
| cm²で表した表面積 | 60000 |
| m²で表した表面積 | =B1/10000 |
数式の中の「B1」は「そのセルに入っている数値を使う」という意味で、「^」はべき乗(何回掛ける)、「*」は掛け算、「/」は割り算の記号です。「=6*B1^2」で1辺の2乗の6倍、つまり 6 × 1辺 × 1辺 が計算されます(Excelでは掛け算より先にべき乗が計算されるので、この書き方で正しく2乗が先になります)。
例えば1つ目の表なら、B2に 6 × 10 × 10 = 600 と表示されます(cmで入力したのでcm²)。2つ目の表はB2に6(m²)が出ます。入力欄の数値を自分の長さに書き換えるだけで使えます。
Googleスプレッドシートで計算する方法
| 1辺の長さ | 10 |
| 立方体の表面積 | =6*B1^2 |
| cm²で表した表面積 | 60000 |
| m²で表した表面積 | =B1/10000 |
Pythonで計算する方法
a = 10 # 1辺の長さ(この例ではcm)
face_area = a ** 2 # 1面(正方形)の面積(この例ではcm2)
surface_area = 6 * face_area # 立方体の表面積(1面の面積 × 面の数6)
surface_area_m2 = surface_area / 10000 # cmで入力した場合、m²に直した表面積
print(f"1面の面積: {face_area} cm2")
print(f"立方体の表面積: {surface_area} cm2")
print(f"m2に直すと: {surface_area_m2} m2")
数式記述言語(LaTeX等)での書き方(コピペ可)
S = 6a²
S = 6a^{2}
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block">
<mrow>
<mi>S</mi>
<mo>=</mo>
<mn>6</mn>
<msup><mi>a</mi><mn>2</mn></msup>
</mrow>
</math>
S = 6a^2
6 a^2
S := 6*a^2;
S = 6*a^2;
S = 6a^2
S[m²] = S[cm²] ÷ 10000
S_{\mathrm{m^2}} = S_{\mathrm{cm^2}} \div 10000
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block">
<mrow>
<msub><mi>S</mi><mrow><msup><mi mathvariant="normal">m</mi><mn>2</mn></msup></mrow></msub>
<mo>=</mo>
<msub><mi>S</mi><mrow><msup><mi mathvariant="normal">cm</mi><mn>2</mn></msup></mrow></msub>
<mo>÷</mo>
<mn>10000</mn>
</mrow>
</math>
S_(m^2) = S_(cm^2) -: 10000
sCm2/10000
sM2 := sCm2/10000;
s_m2 = s_cm2/10000;
S(m²) = S(cm²)/10000
ChatGPT に聞いて計算してもらう方法
あなたは算数・数学の計算アシスタントです。次の計算を、必ずPythonコードを実際に実行して行い、実行結果の数値だけを根拠に回答してください(暗算や推測で答えないでください)。 1辺10cmの立方体の箱があります。 次の値をそれぞれ求めてください。 1. この立方体の1面(正方形)の面積は何cm²か 2. この立方体の表面積は何cm²か 3. その表面積をm²に直すといくつか 計算に使った式と、実行結果の数値を示してください。
計算ドリル(演習問題)
このページの式を、自分の手で計算できるようになるための演習問題です。
答えと解説は解答ページにあります。
使い方
-
1数値を入力計算したい数値を入力欄に入力します
-
2計算「計算する」ボタンを押します
-
3結果を確認計算結果がその場に表示されます。計算の考え方や式の解説も同じページで確認できます
DataChefの特徴
専門知識不要、直感的で簡単な操作
個人情報を登録することなく使用できます
「ダウンロード」押下でファイルを自動削除
クレジット表記不要
商用利用許諾の連絡も不要です
