Un cubo es un bloque con todos los ángulos rectos y cuya altura, anchura y profundidad son iguales. Un cubo es una de las formas matemáticas más simples del espacio. Algo que tiene forma de cubo a veces se denomina cúbico.
Elementos y propiedades básicas
- Cada cara es un cuadrado congruente.
- Número de caras: 6.
- Número de aristas (lados): 12.
- Número de vértices: 8.
- Si llamamos l a la longitud de la arista (lado) del cubo, todas las aristas miden l.
- El cubo es un sólido platónico; su poliedro dual es el octaedro.
- El grupo de simetría espacial del cubo (rotaciones) tiene 24 elementos; considerando reflexiones el grupo completo tiene 48 elementos.
- Existen 11 redes (desplegables) distintas que permiten representar sus 6 caras planas.
Fórmulas importantes
- Área de una cara (área del cuadrado): A_cara = l2.
- Área superficial total (suma de las 6 caras): A_total = 6 l2.
- Área lateral (sin contar la cara superior e inferior): A_lateral = 4 l2.
- Volumen: V = l3.
- Diagonal de una cara (diagonal del cuadrado): d_face = l √2.
- Diagonal espacial (diagonal interior que une dos vértices opuestos): d_espacio = l √3.
Derivaciones y relaciones útiles
- De A_total = 6 l2 se obtiene la arista a partir del área total: l = √(A_total / 6).
- De V = l3 se obtiene la arista a partir del volumen: l = V1/3.
- Relación entre diagonal espacial y volumen: d_espacio = √3 · V1/3.
- Relación entre diagonal de cara y área de una cara: d_face = √2 · √(A_cara).
Ejemplo numérico
Si l = 3 cm:
- Área de una cara: A_cara = 32 = 9 cm2.
- Área total: A_total = 6·9 = 54 cm2.
- Área lateral: A_lateral = 4·9 = 36 cm2.
- Volumen: V = 33 = 27 cm3.
- Diagonal de cara: d_face = 3√2 ≈ 4.243 cm.
- Diagonal espacial: d_espacio = 3√3 ≈ 5.196 cm.
Representación en coordenadas
Un cubo centrado en el origen con arista de longitud l puede describirse mediante los vértices:
(±l/2, ±l/2, ±l/2),
es decir, todas las combinaciones de signos ± para las tres coordenadas.
Aplicaciones y ejemplos cotidianos
- Dados, cajas cúbicas, cubos de hielo y algunos bloques de construcción tienen forma de cubo.
- En arquitectura y diseño el cubo se usa por su simplicidad geométrica y simetría.
- En matemáticas y física, el cubo sirve como unidad de referencia para volúmenes y para estudiar simetrías y transformaciones espaciales.


