Scegli che cosa vuoi calcolare e scrivi i numeri. Il rapporto di similitudine m : n segue l’ordine «Figura ① : Figura ②».
Indice
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Cosa puoi fare in questa pagina
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A cosa serve questo calcolo?
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Come si usa
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Formule e figure
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Simboli e termini
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Cosa conviene sapere prima
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Come calcolarlo con Excel
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Come calcolarlo con Fogli Google
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Come calcolarlo con Python
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La formula in LaTeX e in altre notazioni matematiche (da copiare)
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Come chiedere a ChatGPT di fare il calcolo
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I punti di forza di DataChef
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Funzioni correlate
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Tutte le calcolatrici di NumberChef
Cosa puoi fare in questa pagina
- Scrivi un rapporto di similitudine \(m : n\) e ottieni subito il rapporto tra le aree \(m^2 : n^2\) e il rapporto tra i volumi \(m^3 : n^3\). I rapporti con decimali o frazioni, come 1,5 : 2, vengono riscritti come rapporto intero minimo, come 3 : 4
- Dal rapporto di similitudine e dalla lunghezza, area o volume di una figura, trova il valore corrispondente dell’altra figura. Il risultato è mostrato sia come frazione esatta ridotta ai minimi termini, come \(\dfrac{21}{2}\), sia come decimale
- Gestisce anche le scale delle mappe come 1:25.000: distanza sulla mappa → distanza reale e distanza reale → distanza sulla mappa, con la conversione delle unità tra cm, m e km
- Formule e figure spiegano perché elevando al quadrato il rapporto di similitudine si ottiene il rapporto tra le aree ed elevandolo al cubo si ottiene il rapporto tra i volumi
- Il risultato mostra una figura delle due forme simili (o, per le scale delle mappe, uno schema della conversione), così vedi i rapporti a colpo d’occhio
A cosa serve questo calcolo?
Su una carta escursionistica con scala 1:25.000, come le tavolette dell’IGM, 4 cm sulla mappa sono 1 km nella realtà (4 × 25.000 = 100.000 cm). Misura un percorso sulla mappa e moltiplica per il denominatore della scala: avrai un’idea di quanto camminerai.
Lo stesso calcolo della scala serve a stimare la distanza da casa a un luogo sicuro su una mappa di emergenza o delle aree a rischio alluvione.
Gli «1:144» dei kit di modellismo, l’«1:160» dei treni in scala N o l’«1:87» della scala H0 sono la scala stessa. Una carrozza ferroviaria lunga 24 m in scala N è lunga 24 m ÷ 160 = 15 cm. Progettare un modello è una catena di calcoli che rendono i disegni in scala e i solidi ridotti simili alla realtà.
Per adattare la ricetta di una teglia rotonda da 20 cm a una teglia rotonda da 24 cm, il rapporto tra i diametri è 20 : 24 = 5 : 6. Se la teglia è più alta nella stessa proporzione (una teglia simile), aumenta gli ingredienti secondo il rapporto tra i volumi \(5^3 : 6^3 = 125 : 216\) (circa 1,7 volte). Se le teglie hanno la stessa altezza, cresce solo l’area del fondo, quindi usa il rapporto tra le aree \(5^2 : 6^2 = 25 : 36\) (1,44 volte).
Sapere che «una piccola variazione di lunghezza dà una grande variazione di quantità, al quadrato o al cubo» aiuta a evitare errori in cucina.
Ingrandire una foto da 10 × 15 cm a 20 × 30 cm raddoppia ogni lunghezza (un rapporto di similitudine di 1 : 2), quindi l’area diventa \(2^2 = 4\) volte più grande. Per questo «raddoppiare le dimensioni di un manifesto ha richiesto quattro volte la carta e l’inchiostro».
I formati dei fogli della serie A (A4, A3…) sono fatti in modo che due fogli A4 formino esattamente un A3. Il rapporto tra le aree è \(1 : 2\), quindi il rapporto tra le lunghezze (il rapporto di similitudine) è la sua radice quadrata, \(1 : \sqrt{2}\). Per questo il pulsante «141%» della fotocopiatrice (\(\sqrt{2} \approx 1{,}41\)) ingrandisce da A4 ad A3.
Se il corpo di un animale mantiene quasi la stessa forma mentre le sue lunghezze raddoppiano, la sezione delle ossa (la fonte della loro resistenza) cresce solo di \(2^2 = 4\) volte, mentre il peso (il volume) cresce di \(2^3 = 8\) volte. Questa «legge del quadrato-cubo» è il motivo per cui gli animali più grandi hanno zampe più spesse e robuste.
È anche uno dei motivi per cui, nella progettazione di edifici e macchine, ciò che funzionava in un modello può rompersi a grandezza reale: area e volume crescono con rapidità diverse.
Formule e figure
Simboli e termini
Simboli
| \(m,\ n\) | m, n | I due numeri del rapporto di similitudine. In questa pagina \(m\) è per la Figura ① e \(n\) per la Figura ②. La forma abituale è un rapporto di numeri interi, ma un rapporto come 1,5 : 2 si può riscrivere come rapporto intero minimo (3 : 4 in questo esempio). |
| \(:\) | sta a | Il simbolo di un rapporto. \(2 : 3\) si legge «2 sta a 3» e dice che due quantità stanno tra loro come 2 sta a 3. |
| \(a,\ b\) | a, b | Lunghezze di lati corrispondenti: \(a\) è un lato della Figura ① e \(b\) è il lato corrispondente della Figura ②. Per le lunghezze fisse si usano di solito le lettere dell’inizio dell’alfabeto. |
| \(S_1,\ S_2\) | S uno, S due | Le aree della Figura ① e della Figura ②. \(S\) si usa spesso per l’area; si dice che venga da «superficie». Il numero piccolo in basso a destra (il pedice) dice di quale figura si tratta. |
| \(V_1,\ V_2\) | V uno, V due | I volumi del solido ① e del solido ②. \(V\) è l’iniziale di «volume». |
| \(m^2\) | m al quadrato | \(m\) moltiplicato per sé stesso (\(m^2 = m \times m\)), detto «m al quadrato» o «m alla seconda potenza». Il rapporto tra le aree è il rapporto di similitudine al quadrato. |
| \(m^3\) | m al cubo | Tre fattori \(m\) moltiplicati tra loro (\(m^3 = m \times m \times m\)), detto «m al cubo» o «m alla terza potenza». Il rapporto tra i volumi è il rapporto di similitudine al cubo. |
| \(\ell\) | elle | La distanza sulla mappa. È una forma corsiva di l, da «lunghezza», usata per non confonderla con il numero 1 o con la I maiuscola. |
| \(L\) | L maiuscola | La distanza reale. È una lettera maiuscola per distinguerla dalla distanza sulla mappa \(\ell\). |
| \(d\) | d | Il denominatore della scala. Per una scala \(1 : 25.000\) (\(\dfrac{1}{25.000}\)), \(d = 25.000\). Viene dall’iniziale di «denominatore». |
Termini
| figura simile | Due figure con la stessa forma ma dimensioni eventualmente diverse. Ingrandendo o riducendo una delle due si sovrappone esattamente all’altra. Si scrive con il simbolo ~, come in \(\triangle ABC \sim \triangle DEF\). |
| rapporto di similitudine | Il rapporto tra le lunghezze dei lati corrispondenti di due figure simili. È lo stesso per qualsiasi coppia di lati corrispondenti. Si scrive come rapporto \(m : n\) o come moltiplicatore unico \(\dfrac{n}{m}\). |
| lato corrispondente | In due figure simili (o congruenti), i lati che occupano posizioni corrispondenti. Nelle figure simili, i rapporti tra le lunghezze di tutti i lati corrispondenti sono uguali. |
| rapporto tra le aree | Il rapporto tra le aree di due figure. Per le figure simili è il rapporto di similitudine \(m : n\) al quadrato, \(m^2 : n^2\). |
| rapporto tra i volumi | Il rapporto tra i volumi di due solidi. Per i solidi simili è il rapporto di similitudine \(m : n\) al cubo, \(m^3 : n^3\). |
| superficie totale | L’area di tutta la superficie esterna di un solido. È un tipo di area, quindi il rapporto tra le superfici totali di solidi simili è uguale al rapporto tra le aree, \(m^2 : n^2\). |
| scala della mappa | Di quanto la realtà è stata ridotta per fare una mappa o un disegno. Si scrive come rapporto, per esempio 1 : 25.000, o come frazione, per esempio \(\dfrac{1}{25.000}\). Una mappa con scala 1 : 25.000 è un disegno in scala con rapporto di similitudine \(1 : 25.000\) rispetto al territorio reale. |
| disegno in scala | Un disegno ridotto (o ingrandito) senza cambiare la forma. I disegni in scala si studiano alla scuola primaria e secondaria di primo grado; le figure simili esprimono la stessa idea in linguaggio matematico. |
| ingrandimento | Una figura resa più grande senza cambiarne la forma (si chiama anche omotetia con rapporto di similitudine maggiore di 1). È l’opposto di una riduzione. |
| semplificare un rapporto | Riscrivere un rapporto con i numeri interi più piccoli possibile. Dividi entrambi i termini per il loro massimo comun divisore (per esempio \(12 : 18 = 2 : 3\)). Per un rapporto con decimali o frazioni, prima moltiplica entrambi i termini per avere numeri interi, poi semplifica (per esempio \(1{,}5 : 2 = 3 : 4\)). |
| massimo comun divisore (MCD) | Il numero più grande che divide esattamente due o più numeri interi. Per semplificare un rapporto, dividi entrambi i termini per questo numero. |
| potenza | Un numero moltiplicato più volte per sé stesso. In \(2^3 = 2 \times 2 \times 2 = 8\), il numero piccolo in alto (l’esponente) dice quante volte compare come fattore. |
Cosa conviene sapere prima
Ecco cosa ti aiuta a usare il calcolo di questa pagina capendone il senso, non solo premendo il pulsante.
Se ti blocchi, tornare agli argomenti di questo elenco è la via più rapida per andare avanti.
| Rapporti (classe 5ª della primaria e classi 1ª–2ª della secondaria di primo grado, 10-13 anni) |
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| Disegni in scala (scuola primaria e secondaria di primo grado, 10-13 anni) |
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| Potenze (classi 1ª–2ª della secondaria di primo grado, 11-13 anni) |
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| Moltiplicazione e divisione di frazioni (classe 5ª della primaria e 1ª della secondaria di primo grado, 10-12 anni) |
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| Equivalenze tra unità di lunghezza (classi 3ª–5ª della primaria, 8-11 anni) |
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| Figure simili (classe 3ª della secondaria di primo grado, 13-14 anni) |
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Come calcolarlo con Excel
| Rapporto di similitudine m (Figura ①) | 2 |
| Rapporto di similitudine n (Figura ②) | 3 |
| Rapporto tra le aree, termine della Figura ① m² | =B1^2 |
| Rapporto tra le aree, termine della Figura ② n² | =B2^2 |
| Rapporto tra i volumi, termine della Figura ① m³ | =B1^3 |
| Rapporto tra i volumi, termine della Figura ② n³ | =B2^3 |
| Rapporto di similitudine m (Figura ①) | 3 |
| Rapporto di similitudine n (Figura ②) | 5 |
| Area della Figura ① | 18 |
| Area della Figura ② (×(n/m)²) | =B3*(B2/B1)^2 |
| Denominatore della scala (il 25.000 di 1:25.000) | 25000 |
| Distanza sulla mappa (cm) | 4 |
| Distanza reale (cm) | =B1*B2 |
| Distanza reale (m) | =B3/100 |
| Distanza reale (km) | =B3/100000 |
| Denominatore della scala (il 50.000 di 1:50.000) | 50000 |
| Distanza reale (km) | 3 |
| Distanza reale (cm) | =B2*100000 |
| Distanza sulla mappa (cm) | =B3/B1 |
La prima tabella è per un rapporto di similitudine di 2 : 3 e dà il rapporto tra le aree 4 e 9 e il rapporto tra i volumi 8 e 27. Scrivi il rapporto di similitudine con numeri interi (per un rapporto come 1,5 : 2, i risultati sono più leggibili se prima lo riscrivi con numeri interi, come 3 : 4 raddoppiando entrambi i termini).
La seconda tabella è per un rapporto di similitudine di 3 : 5 con area 18 per la Figura ①, e l’area della Figura ② risulta 50. Per convertire una lunghezza togli «^2»; per un volume cambialo in «^3».
La terza tabella è per 4 cm su una mappa 1:25.000. La distanza reale è 100.000 cm = 1000 m = 1 km.
La quarta tabella riporta su una mappa 1:50.000 una distanza reale di 3 km. La distanza sulla mappa è 6 cm (1 km = 100.000 cm).
Come calcolarlo con Fogli Google
| Rapporto di similitudine m (Figura ①) | 2 |
| Rapporto di similitudine n (Figura ②) | 3 |
| Rapporto tra le aree, termine della Figura ① m² | =B1^2 |
| Rapporto tra le aree, termine della Figura ② n² | =B2^2 |
| Rapporto tra i volumi, termine della Figura ① m³ | =B1^3 |
| Rapporto tra i volumi, termine della Figura ② n³ | =B2^3 |
| Rapporto di similitudine m (Figura ①) | 3 |
| Rapporto di similitudine n (Figura ②) | 5 |
| Area della Figura ① | 18 |
| Area della Figura ② (×(n/m)²) | =B3*(B2/B1)^2 |
| Denominatore della scala (il 25.000 di 1:25.000) | 25000 |
| Distanza sulla mappa (cm) | 4 |
| Distanza reale (cm) | =B1*B2 |
| Distanza reale (m) | =B3/100 |
| Distanza reale (km) | =B3/100000 |
| Denominatore della scala (il 50.000 di 1:50.000) | 50000 |
| Distanza reale (km) | 3 |
| Distanza reale (cm) | =B2*100000 |
| Distanza sulla mappa (cm) | =B3/B1 |
Come calcolarlo con Python
from fractions import Fraction
# Rapporto di similitudine m : n (Figura ① : Figura ②)
ratio_m = Fraction('1.5')
ratio_n = Fraction('2')
# Riscrivi come rapporto intero minimo (semplifica con il MCD)
reduced = ratio_m / ratio_n
int_m, int_n = reduced.numerator, reduced.denominator
print(f"Rapporto di similitudine: {int_m} : {int_n}")
print(f"Rapporto tra le aree: {int_m ** 2} : {int_n ** 2}")
print(f"Rapporto tra i volumi: {int_m ** 3} : {int_n ** 3}")
# Area della Figura ② dal rapporto di similitudine (area × (n/m)²)
area_of_first = Fraction(18)
area_of_second = area_of_first * (ratio_n / ratio_m) ** 2
print(f"Area della Figura ②: {area_of_second} = {float(area_of_second)}")
La formula in LaTeX e in altre notazioni matematiche (da copiare)
b = a × n/m
b = a \times \dfrac{n}{m}
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block">
<mrow>
<mi>b</mi>
<mo>=</mo>
<mi>a</mi>
<mo>×</mo>
<mfrac><mi>n</mi><mi>m</mi></mfrac>
</mrow>
</math>
b = a xx n/m
b = a*(n/m)
b := a*n/m;
b = a*n/m;
b = a(n/m)
S₁ : S₂ = m² : n²
S_{1} : S_{2} = m^{2} : n^{2}
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block">
<mrow>
<msub><mi>S</mi><mn>1</mn></msub>
<mo>:</mo>
<msub><mi>S</mi><mn>2</mn></msub>
<mo>=</mo>
<msup><mi>m</mi><mn>2</mn></msup>
<mo>:</mo>
<msup><mi>n</mi><mn>2</mn></msup>
</mrow>
</math>
S_1 : S_2 = m^2 : n^2
S1/S2 == m^2/n^2
S1/S2 = m^2/n^2;
S1/S2 == m^2/n^2
S_1 : S_2 = m^2 : n^2
V₁ : V₂ = m³ : n³
V_{1} : V_{2} = m^{3} : n^{3}
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block">
<mrow>
<msub><mi>V</mi><mn>1</mn></msub>
<mo>:</mo>
<msub><mi>V</mi><mn>2</mn></msub>
<mo>=</mo>
<msup><mi>m</mi><mn>3</mn></msup>
<mo>:</mo>
<msup><mi>n</mi><mn>3</mn></msup>
</mrow>
</math>
V_1 : V_2 = m^3 : n^3
V1/V2 == m^3/n^3
V1/V2 = m^3/n^3;
V1/V2 == m^3/n^3
V_1 : V_2 = m^3 : n^3
L = ℓ × d
L = \ell \times d
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block">
<mrow>
<mi>L</mi>
<mo>=</mo>
<mi>ℓ</mi>
<mo>×</mo>
<mi>d</mi>
</mrow>
</math>
L = l xx d
L = l*d
L := l*d;
L = l*d;
L = ℓ × d
Come chiedere a ChatGPT di fare il calcolo
Sei un assistente di calcolo per la matematica (figure simili). Esegui il calcolo seguente eseguendo davvero del codice Python e basa la risposta solo sui numeri del risultato dell’esecuzione (non rispondere a mente né a intuito). Per figure simili con rapporto di similitudine 1,5 : 2, mostra ciascuno dei seguenti valori: 1. Il rapporto di similitudine come rapporto intero minimo 2. Il rapporto tra le aree (rapporto di similitudine al quadrato) e il rapporto tra i volumi (rapporto di similitudine al cubo), entrambi come rapporti interi 3. L’area della Figura ② quando l’area della Figura ① è 18 cm² Inoltre, su una mappa con scala 1:25.000, trova a quanti metri e a quanti chilometri corrispondono nella realtà 5 centimetri sulla mappa. In Python usa il modulo fractions della libreria standard per calcolare in modo esatto, e mostra le formule usate e i numeri del risultato dell’esecuzione.
Come si usa
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1Inserisci i numeriScrivi nei campi i numeri con cui vuoi fare il calcolo
-
2CalcolaFai clic sul pulsante «Calcola»
-
3Guarda il risultatoIl risultato compare subito. Nella stessa pagina trovi anche lo svolgimento del calcolo e la spiegazione della formula
I punti di forza di DataChef
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