Lernzielkontrolle - Schule Rain
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<strong>Lernzielkontrolle</strong><br />
Name: Datum;<br />
3.1<br />
m Berechne die fehlenden Angaben der quadratischen Pyramide und trage sie in die Tabelle ein.<br />
: • a) y b) y:<br />
a M cm 30 dm 24 mm 105 cm<br />
hs 25 cm 14m<br />
Vp-<br />
40 dm<br />
10 m<br />
3 503 mm^<br />
366 666,67 cm^<br />
Berechne das Volumen und die Oberfläche der zusammengesetzten Körper (IVlaße in cm).<br />
E Ein Zeltdach hat die Form einer quadratischen Pyramide dessen Grundl
0.=<br />
3.2<br />
Notiere eine Formel zur Oberflächenbereclnnung (OK) des Kegels in Abhängigkeit vom<br />
Radius r und von der i\/lantellinie s. Die unteren 3 Bilder helfen dir.<br />
(D Berechne die Oberfläche der jeweiligen Kegel.<br />
(3) 1<br />
a) r= 15 cm; s = 25 cm b) r = 7 cm; s = 21 cm c) d = 140 dm; s = 140 dm<br />
Berechne die Oberfläche der Kegel (IVlaße in cm).<br />
Achtung: Bei manchen Aufgaben musst du zunächst die Länge der IVlantellinie s berechnen.<br />
Der Satz des Pythagoras hilft dir hier weiter.<br />
o)<br />
.10<br />
Auf einem kegelförmigen Kirchturm soll das Dach neu gedeckt werden.<br />
Der Kirchturm hat einen Durchmesser von 5 m, die Dachsparren sind<br />
8 m lang.<br />
a) Wie groß ist die Dachfläche?<br />
b) Die Firma berechnet fijr einen Quadratmeter Dachfläche 132 €.<br />
Wie viel Euro muss die Kirchengemeinde bezahlen, wenn noch<br />
19 % Mehnwertssteuer hinzugerechnet werden mCissen?<br />
1/<br />
V V/U.'
Ein Sandliaufen hat folgende IVlaße: d = 1,40 m;<br />
hk (Körperhöhe) = 3,80 m.<br />
Wie groß muss die Plane mindestens sein, um den<br />
Sandhaufen abzudecken?<br />
Berechne die gesuchte Größe des Kegels.<br />
- v<br />
3;3<br />
a) r = 2 cm; OK = 141,6 cm^; gesucht: s b) r = 35 mm; OK = 6 722,79 mm^; gesucht: s<br />
c) r = 1,84 cm; OK = 25,93 cm^; gesucht: s d) s = 47 cm; r = 12 cm; gesucht: OK<br />
Kreuze die Oberflächengröße des Kegels ohne schriftliche Berechnung an.<br />
a) r = 4cm;s = 8cm b) r = 10 cm; s = 30 cm<br />
O 150,7cm2 O 2 405,63 cm^<br />
^2 O 578,63 cm^<br />
O 24,34 cm'<br />
O 527,4 cm^<br />
Berechne die Oberfläche der dargestellten Figuren.<br />
2 435 mm<br />
O 1 256,63 cm'<br />
Bei einem Kegel mit r = 8 cm ist die Mantellinie doppelt so lang wie der Radius.<br />
a) Wie groß ist die Mantelfläche?<br />
b) Wie groß ist die Oberfläche des Kegels?<br />
c) Wie lang ist die Mantellinie?
Nachdem der abgebildete Kegel mit Wasser gefüllt<br />
wurde, ist dessen Inhalt in den Zylinder geschüttet<br />
worden. Dieser Vorgang musste insgesamt dreimal<br />
durchgeführt werden, um den Zylinder komplett zu<br />
füllen. Notiere eine Formel für das Volumen des<br />
Kegels (VK) in Abhängigkeit von dessen Radius r<br />
und dessen Höhe h^.<br />
VK =<br />
© Berechne das Kegelvolumen.<br />
3.4<br />
a) r = 8 cm; hk= 14 cm b) r = 40 mm; h^ = 50 mm c) d = 44 cm; h^ = 50 cm<br />
CD Ein kegelförmiges Trinkglas hat einen Durchmesser von 7 cm und eine Höhe von 12 cm.<br />
Wie groß ist das Fassungsvermögen des Glases?<br />
© Ein kegelförmiger Sandhaufen ist 1,50 m hoch und hat<br />
einen Durchmesser von 1,30 m.<br />
Wie viel m^ Sand sind es?<br />
Berechne das Kegelvolumen (Maße in cm).<br />
Achtung: Bei manchen Aufgaben musst du zunächst die Körperhöhe h^ berechnen.<br />
Der Satz des Pythagoras hilft dir hier weiter.<br />
a)<br />
20<br />
@ Ein kegelförmiges Werkstück aus Eisen besitzt einen Durchmesser von 80 mm.<br />
Die Mantellinie ist 130 mm lang. Wie schwer ist das Werkstück, wenn 1 cm^ Eisen<br />
7,7 g schwer ist?<br />
c)
@ Berechne die gesuchte Größe des Kegels.<br />
3.5<br />
a) r = 19 cm; VK = 34 006,2 cm^; gesucht: h^ b) d = 100 mm; VK = 628 000 mm^; gesucht: h,,<br />
c) r = 11 dm; VK = 9118,56 dm^; gesucht: s d) r = 3,8 m; VK = 226,71 m^; gesucht: OK<br />
® Kreuze die Volumengröße des Kegels ohne schriftliche Berechnung an.<br />
a) r = 5cm; hk = 7cm b) r = 10 cm; h^ = 20 cm<br />
O 906,2 cm^ O 18 740,4 cm^<br />
O 549,2 cm^ O 2 094,4 cm^<br />
O 183,2 cm^ O 6 280,4 cm^<br />
Q Was passiert mit dem Kegelvolumen, wenn sich<br />
a) die Körperhöhe h^ verdoppelt?<br />
b) der Radius r verdoppelt?<br />
c) der Radius r verdreifacht?<br />
In verschiedene Holzwerkstücke (Maße in cm) werden kegelförmige Hohlräume herausgefräst.<br />
Berechne das Volumen der Restkörper.<br />
a) b)
Name: Datum:<br />
Berechne die fehlenden Angaben und trage sie in die Tabelle ein.<br />
3.6<br />
Kegel : a) ; ; :>) : d) : : y e) '<br />
Radius r ' : 7 cm 150 mm 10 cm<br />
Durchmesser d 20 dm 5,20 m<br />
IVlantellinie s 13 cm 260 mm<br />
Körperhöhe h^ 18 dm<br />
Oberfläche 0^ 853,98 cm^<br />
Volumen VK<br />
106,19 m^<br />
Yanniks Mutter möchte zur Einschulung ihres Sohnes eine Schultijte aus Pappe basteln.<br />
Die Schultüte soll einen Durchmesser von 34 cm haben und die Mantellinie der Tüte soll<br />
90 cm lang sein. Für den Verschnitt und für die Klebefalze sollen 9 % hinzugerechnet werden.<br />
Wie groß muss die benötigte Pappfläche sein?<br />
Der Würfel besitzt eine Kantenlänge von 10 cm. Dies entspricht auch<br />
dem Durchmesser und der Körperhöhe des Kegels.<br />
a) Wie groß ist die Oberfläche der dargestellten Figur?<br />
b) Wie groß ist das Fassungsvermögen des Kegels?<br />
ffiS t ':•<br />
• .,' If •<br />
• 1 \. •/ •S t '<br />
Ein Kegel aus Messing (Dichte: 8,6 -^) ist 30 cm hoch und besitzt einen Durchmesser von<br />
14 cm. Wie schwer ist der Kegel? '^^<br />
Wenn man die abgebildete Fläche um die Achse dreht, entsteht ein Drehkörper.<br />
Berechne das Volumen und die Oberfläche des Drehkörpers.<br />
a) Bda^ b)<br />
3 cm<br />
7 cm<br />
11 cm<br />
22 cm<br />
•• f-y<br />
p PI./
mathbu.ch9+<br />
Repetitionsaufgaben zu LU 6 und LU 14<br />
(Zusammenstellung aus Arbeitsblatt LU 06 und LU 14)<br />
3.7<br />
1. Erkläre anschaulich die Pyramiden- und Kegelformeln für die Grundfläche, den Mantel,<br />
die Oberfläche und das Volumen.<br />
2. Berechne das Volumen, die Mantelfläche und die Oberfläche der folgenden Pyramiden:<br />
Grundfläche Quadrat Rechteck<br />
Grundkanten a = 6 cm<br />
a = 32 cm<br />
b = 22 cm<br />
gleichseitiges<br />
Dreieck<br />
a = 8 cm<br />
Körperhöhe h = 15 cm h = 96 cm h = 12 cm<br />
3. Welches Volumen und welche Oberflächeninhalt<br />
hat der nebenstehende zusammengesetzte "^^^/^'^<br />
Körper? (Masse in m)<br />
4. Berechne den Inhalt der Oberfläche und das Volumen der folgenden Kreiskegel:<br />
r = 5 cm h = 16 cm<br />
d = 16cm h = 20cm<br />
r = 6 cm s = 10 cm<br />
h = 40 cm s = 50 cm<br />
5. Ein rechtwinkliges Dreieck mit den Katheten a = 15 cm und b = 8 cm rotiert um die Kathete a.<br />
Berechne den Inhalt der Oberfläche und das Volumen des entstandenen Kegels.<br />
6. Ein Sandhaufen hat die Gestalt eines geraden Kreiskegels. Ein Durchmesser des<br />
Grundkreises hat eine Länge von 6 m, die Länge einer Seitenkante beträgt 9 m. Wie viele m^<br />
Sand sind dies?<br />
7. Ein Kreissektor hat einen Zentriwinkel von 120°. Der Flächeninhalt beträgt 462 m^. Man biegt<br />
den Kreissektor zu einem Kegel zusammen. Berechne die Länge eines Radius der<br />
Grundfläche.<br />
8. Wie viel wiegt ein Kegel aus Tannenholz (Dichte p = 0,6^) dessen Radius r der<br />
Grundfläche 10 cm und dessen Höhe h = 20 cm beträgt?<br />
16<br />
32
mathbu.ch9+<br />
LU 6 Pyrannide<br />
1. Berechne das Volumen der folgenden Pyramiden:<br />
Grundfläche Quadrat Rechteck<br />
Grund kanten a = 6 cm<br />
a = 32 cm<br />
b = 22 cm<br />
3.8<br />
— gleichseitiges— —r^nfalnnäccinoc<br />
Dreieck Sechseck<br />
a = 8 cm a = 20 cm<br />
Körperhöhe h = 15 cm h = 96 cm h = 12 cm h = 50 cm<br />
2. Berechne den Inhalt der Mantelfläche und der Oberfläche bei den folgenden Pyramiden:<br />
Grundfläche Quadrat Rechteck<br />
Grundkanten a = 6 cm<br />
a = 12 cm<br />
b = 8 cm<br />
gleichseitiges<br />
Dreieck<br />
regelmässiges<br />
Sechseck<br />
a = 6 cm a = 2 cm<br />
Körperhöhe h = 24 cm h = 16 cm h = 3 cm h = 9 cm<br />
3. Auf dem Abschlusspfeiler einer Brücke<br />
befindet sich eine quadratische Granitplatte<br />
mit der Seitenlange s = 84 cm. Die Dicke d<br />
der Platte beträgt 14 cm. Auf der Platte steht<br />
eine Pyramide, deren Grundfläche gleich<br />
gross ist wie die Platte. Die Höhe h der<br />
Pyramide misst 27 cm.<br />
a) Können zwei Männer diesen<br />
Pfeilerkopf wegtragen, wenn die<br />
Dichte des Granits p = 2,7^ beträgt?<br />
b) Der Pfeilerkopf soll allseitig behauen<br />
werden. Wie gross ist die zu<br />
bearbeitende Fläche?<br />
4. Welches Volumen und welche<br />
Oberflächeninhalt hat der<br />
nebenstehende zusammengesetzte<br />
Körper?<br />
(Masse in m)
3.9<br />
LU 14 Test zu den Kegeln 12.03.09 l!<br />
1) Berechne die Oberfläche und das Volumen der folgenden Kreiskegel:<br />
a) r = 5cm h = 16cm , c) r=6cm s = 10cm<br />
b) d = 16cm h = 20cm d) h = 40 cm s = 50 cm<br />
2} Ein Sandhaufen hat die Gestalt eines geraden Kreiskegels. Ein Durchmesser des Grundkreises<br />
hat eine Länge von 6 m, die Länge einer Seitenkante beträgt 9 m. Wie viele Kubikmeter Sand<br />
sind dies?<br />
3) Ein Kreissektor hat einen Zentriwinkel von 120°. Der Flächeninhalt betägt 462 ml Man biegt den<br />
Kreissektor zu einem Kegel zusammen. Berechne die Länge eines Radius der Grundfläche!<br />
4) Wie viel Segeltuch, Überlappungen und Verschnitt nicht eingerechnet, ist für den Mantel eines<br />
kegelförniigen Zeltes erforderlich, wenn die Höhe des Zeltes 4 m und ein Radius der Grundfläche<br />
3 m betragen sollen?<br />
5) Der Achsenschnitt eines geraden Kreiskegels ist ein gleichseitiges Dreieck mit der Seitenlänge<br />
a = 12 cm. Berechne die Oberfläche und das Volumen des Kegels!<br />
6) Ein kegelfönniges Zelt soll 15 m^ Bodenfläche bedecken und eine Höhe von 3% m Länge haben.<br />
Wie viel Stoff braucht es für den Mantel des Kegels?<br />
7) Ein Trichter hat annähernd eine Kegelgestalt. Er ist bis zum Abflussrohr 36 cm tief<br />
und hat oben einen Durchmesser von 50 cm Länge. Wie viele Liter fasst er?<br />
. 8) Ein kegelfömiger Trichter hat oben einen Durchmesser von 20 cm Länge.<br />
Wie hoch muss der Trichter sein, wenn er, ohne Ansatzrohr, genau einen Liter fassen soll?
mathbu.ch9+<br />
LU 14 Kegel und Co.<br />
3.10<br />
1. Berechne den Inhalt der Oberfläche und das Volumen der folgenden Kreiskegel:<br />
a) r = 5 cm h = 16 cm<br />
b) d = 16 cm h = 20 cm<br />
G) r = 6 cm s = 10 cm<br />
ci) h = 40 cm s = 50 cm<br />
2. Ein rechtwinkliges Dreieck mit den Katheten a = 15 cm und b = 8 cm rotiert um die Kathete a.<br />
Berechne den Inhalt der Oberfläche und das Volumen des entstandenen Kegels.<br />
3. Ein Sandhaufen hat die Gestalt eines geraden Kreiskegels. Ein Durchmesser des<br />
Grundkreises hat eine Länge von 6 m, die Länge einer Seitenkante beträgt 9 m. Wie viele m^<br />
Sand sind dies?<br />
4. Ein Kreissektor hat einen Zentriwinkel von 120°. Der Flächeninhalt beträgt 462 m^. Man biegt<br />
den Kreissektor zu einem Kegel zusammen. Berechne die Länge eines Radius der<br />
Grundfläche.<br />
5. Wie viel wiegt ein Kegel aus Tannenholz (Dichte p = 0,6^) dessen Radius r der<br />
Grundfläche 10 cm und dessen Höhe h = 20 cm beträgt?<br />
6. Wie viel Segeltuch, Überlappungen und Verschnitt nicht eingerechnet, ist für den Mantel<br />
eines kegelförmigen Zeltes erforderlich, wenn die Höhe des Zeltes 4 m und ein Radius der<br />
Grundfläche 3 m betragen sollen?<br />
7. Der Achsenschnitt eines geraden Kreiskegels ist ein gleichseitiges Dreieck mit der<br />
Seitenlänge a = 12 cm. Berechne den Inhalt der Oberfläche und das Volumen des Kegels.<br />
8. Ein kegelförmiges Zelt soll 15 m^ Bodenfläche bedecken und eine Höhe von 3 % m Länge<br />
haben. Wie viel Stoff braucht es für den Mantel des Kegels?<br />
9. Ein Trichter hat annähernd eine Kegelgestalt. Erjst bis zum Abflussrohr 36 cm tief und hat<br />
oben einen Durchmesser von 50 cm Länge. Wie viele Liter fasst er?<br />
10. Ein kegelförmiger Trichter hat oben einen Durchmesser von 20 cm Länge. Wie hoch muss<br />
der Trichter sein, wenn er, ohne Ansatzrohr, genau einen Liter fassen soll?<br />
11. Der oberste Teil eines Kirchturms ist ein gerader Kreiskegel mit einer Höhe h = 4,8 m. Ein<br />
Durchmesser d des Grundkreises misst 7 m. Diese Turmspitze soll mit Kupferplatten belegt<br />
werden, die einen Flächeninhalt von je 200 cm^ haben. Wie viele Kupferplatten sind nötig bei<br />
5 % Zuschlag für den Falz der Platten und für Abfälle?<br />
12. Das Volumen eines Kegels ist V = 200,96 cm^. Ein Radius r der Grundfläche beträgt 4 cm.<br />
Berechne aus diesen Angaben den Inhalt der Oberfläche des Kegels.<br />
13. Einem Turm von kreisförmigem Grundriss, der einen Umfang von 35,5 m hat, soll ein<br />
kegelförmiges Dach von 25 m Höhe aufgesetzt werden. Wie lang muss man die Sparren<br />
(schräge Stützbalken) wählen? Welchen Flächeninhalt hat die Dachfläche?
Test Pyramiden II<br />
3.11<br />
1. Bei einem Würfel mit der Kantenlänge a = 12 cm wird auf einer Seite eine Pyramide<br />
aufgesetzt, so dass die Grundkanten der Pyramide genau auf die Quadratseiten passen.<br />
Das ganze Gebilde hat ein Volumen von 2400 cml Berechne die Höhe der Pyramide und<br />
die Oberfläche des ganzen Körpers.<br />
2. Eine 1,5 m hohe Pyramide aus Granit hat eine rechteckige Grundfläche deren Länge<br />
1,1 m und deren Breite 80 cm misst. Berechne das Gewicht und die Mantelfläche dieser<br />
Pyramide, (p = 3,2 g/cm^)<br />
3. Die Höhe einer Pyramide mit regelmässiger sechseckiger Grundfläche beträgt 15 cm. Für<br />
die Seitenkante hat man 12 cm gemessen. Berechne das Volumen und die Oberfläche<br />
dieser Pyramide!<br />
4. Abgebildet ist das Netz einer Pyramide<br />
in Originalgrösse. Berechne das<br />
Volumen und die Oberfläche dieser<br />
Pyramide.<br />
5. Das Volumen einer 2 m hohen, quadratischen Pyramide beträgt 425 dml Berechne die<br />
Oberfläche der Pyramide<br />
6. Ein 15 cm hoher Eisen-Zylinder mit r = 4 cm soll in eine quadratische Pyramide<br />
umgegossen werden. Die Grundkante der Pyramide soll 8 cm betragen. Welche Höhe hat<br />
die Pyramide?<br />
7. Die Oberfläche einer Pyramide misst O = 600 cml Berechne das Volumen dieser<br />
Pyramide, wenn die quadratische Grundfläche eine Kanteniänge von 15 cm hat<br />
8. Sonja will ein Zelt nähen. Sie nimmt eine 5 m lange und 2 m breite Stoffbahn und<br />
schneidet daraus 3 ganze gleichschenklige Dreiecke aus (Basislänge 2,5 m), so dass an<br />
beiden Seiten noch 2 halbe Dreiecke übrig bleiben (für den Zelteingang). Damit erhält sie<br />
ein Zelt mit quadratischer Grundfläche. Berechne die Höhe des Zeltes.<br />
9. In einen 30 cm hohen Zylinder mit einem Durchmesser von 18 cm werden 2 l Wasser<br />
gegossen. Wie hoch steht das Wasser?
Übungen zum Kreiskegel - 2<br />
8. Ein zylinderförmiger Turm hat einen Umfang von 46,8 m. Auf dem Turm soll ein<br />
kegelförmiges Dach mit einer Höhe von 16,4 m errichtet werden.<br />
a) Berechne die Länge der Dachsparren.<br />
b) Wie gross ist das Volumen des Dachraumes?<br />
c) Eine Dachdeckerfirma soll das Dach des Turmes decken. Wie gross ist<br />
die Fläche?<br />
9. Aus einem Holzwürfel mit der Kantenlänge a = 12 cm soll ein möglichst grosser<br />
Kegel gedrechselt werden. Berechne Volumen und Masse des Kegels,<br />
(p = 0,8 g/cm^)<br />
10. Ein Zirkuszelt hat die Form eines Zylinders mit aufgesetztem Kegel. Der<br />
zylindrische Teil hat einen Durchmesser von 38 m und eine Höhe von 10 m.<br />
Die Gesamthöhe des Zeltes ist 22 m. Berechne die Fläche der Zeltplane.<br />
11. Ein kegelförmiger Trichter mit d = 30 cm soll 3 I fassen. Wie hoch muss er<br />
mindestens sein?<br />
12. Ein kegelförmig aufgeschütteter Getreidehaufen hat einen Umfang von 12 m<br />
und eine Höhe von 2,1 m. Wie viel Getreide enthält der Getreidehaufen?<br />
13. Eine Boje besteht aus 2 kongruenten Kegeln, jeder Kegel hat die Masse<br />
r = 0,8 m und h = 1,5 m. Berechne Volumen und Oberfläche der Boje.<br />
14. Aus einem Zylinder von 12 cm Durchmesser und 24 cm Höhe soll ein<br />
grösstmöglicher Kegel herausgebohrt werden. Berechne Volumen und<br />
Oberfläche des Kegels.<br />
15. Über ein Förderband werden 800 m^ Salz kegelförmig aufgeschüttet. Welche<br />
Fläche bedeckt der Salzhaufen bei einer Höhe von 8 m?<br />
3.12
Geometrie - Prüfung (Pyramiden)<br />
1 B^^c^r.^ O -^crA V einer Pyramide, die als Grundfläche ein<br />
• regelmässiges Sechseck hat! (Grundkante a = 3 cm; Höhe der Pyramide<br />
h = 5,5 cm)<br />
3.13<br />
2 Eine quadratische Pyramide (Länge der Grundkante a = 10 cm) und ein Würfel<br />
' (Kantenlänge b = 10 cm) haben das gleiche Volumen. Berechne den Unterschied<br />
der Oberflächeninhalte.<br />
3 Eine regelmässige dreiseitige Pyramide hat als Grundfläche ein gleichseitiges<br />
Dreieck mit 8 cm Seitenlänge. Die Höhe der Pyramide misst h - 7,5 cm.<br />
Berechne das Volumen der Pyramide.<br />
4 Ein 1 4 m langer Holzpfahl mit quadratischem Querschnitt (Länge der<br />
Quadratseite = 12 cm) wird an einem Ende pyramidenförmig zugespitzt. Die so<br />
entstehende Pyramide ist 20 cm hoch. 1 cm' des venwendeten Holzes wiegt<br />
0,6 g. Wie schwer (Masse) Ist der Pfahl?<br />
5 Ein Turmhelm entspricht einer regelmässigen vierseitigen Pyramide mit<br />
• quadratischer Gmndfläche. Die Gmndkanten messen 3,6 m und die Hohe betragt<br />
6 8m Das Ziegeldach darauf wird erneuert. Der Dachdecker verlangt einen Preis<br />
von Fr 240.- pro m^ Wie gross wird der Rechnungsbetrag?<br />
6 Das Volumen einer geraden quadratischen Pyramide beträgt 432 cm . Die Höhe<br />
misst 12,5 cm. Berechne die Längen einer Gmndkante, einer Seitenkante und<br />
den Inhalt der Oberfläche.<br />
7. Eine steinerne Pyramide hat eine rechteckige Grundfläche mit den Seitenlängen<br />
90 m und 115 m. ihre Höhe beträgt 43 m.<br />
Wie viele m' Stein wurden für den Bau gebraucht?<br />
Wie schwer ist diese Pyramide, wenn ein dm^ des venwendeten Steins 1,8 kg<br />
wiegt?<br />
Wie viele Güterzüge zu je 30 Wagen wären nötig, um diese Steinmasse zu<br />
transportieren, wenn jeder Wagen mit 281 beladen würde?<br />
8 Die Höhe einer Pyramide mit regelmässiger sechseckiger Grundfläche beträgt<br />
13,2 cm. Für die Seitenhöhe hat man 15,5 cm gemessen. Berechne die Lange<br />
einer Grundkante und das Volumen dieser Pyramide.<br />
9 Auf die Begrenzungsquadrate eines Würfels mit der Kantenlänge 8 cm sind<br />
Pyramiden von 5 cm Höhe aufgesetzt. Berechne den Oberflächeninhalt und das<br />
Volumen des so entstandenen Körpers!
mathbu.ch9+<br />
LU 14 Kegel und Co.<br />
3.14<br />
1. Berechne den Inhalt der Oberfläche und das Volumen der folgenden Kreiskegel:<br />
a)<br />
b)<br />
Ii" = 5 cm<br />
d = 16 cm<br />
h = 16 cm<br />
h = 20 cm<br />
c) r = 6 cm s = 10 cm<br />
d) h = 40 cm s = 50 cm<br />
2. Ein rechtwinkliges Dreieck mit den Katheten a = 15 cm und b = 8 cm rotiert um die Kathete a.<br />
Berechne den Inhalt der Oberfläche und das Volumen des entstandenen Kegels.<br />
3. Ein Sandhaufen hat die Gestalt eines geraden Kreiskegels. Ein Durchmesser des<br />
Grundkreises hat eine Länge von 6 m, die Länge einer Seitenkante beträgt 9 m. Wie viele m^<br />
Sand sind dies?<br />
4. Ein Kreissektor hat einen Zentriwinkel von 120°. Der Flächeninhalt beträgt 462 m^. Man biegt<br />
den Kreissektor zu einem Kegel zusammen. Berechne die Länge eines Radius der<br />
Grundfläche.<br />
5. Wie viel wiegt ein Kegel aus Tannenholz (Dichte p = 0,6^) dessen Radius r der<br />
Grundfläche 10 cm und dessen Höhe h = 20 cm beträgt?<br />
6. Wie viel Segeltuch, Überlappungen und Verschnitt nicht eingerechnet, ist für den Mantel<br />
eines kegelförmigen Zeltes erforderlich, wenn die Höhe des Zeltes 4 m und ein Radius der<br />
Grundfläche 3 m betragen sollen?<br />
7. Der Achsenschnitt eines geraden Kreiskegels ist ein gleichseitiges Dreieck mit der<br />
Seitenlänge a = 12 cm. Berechne den Inhalt der Oberfläche und das Volumen des Kegels.<br />
8. Ein kegelförmiges Zelt soll 15 m^ Bodenfläche bedecken und eine Höhe von 3 % m Länge<br />
haben. Wie viel Stoff braucht es für den Mantel des Kegels?<br />
9. Ein Trichter hat annähernd eine Kegelgestalt. Er ist bis zum Abflussrohr 36 cm tief und hat<br />
oben einen Durchmesser von 50 cm Länge. Wie viele Liter fasst er?<br />
10. Ein kegelförmiger Trichter hat oben einen Durchmesser von 20 cm Länge. Wie hoch muss<br />
der Trichter sein, wenn er, ohne Ansatzrohr, genau einen Liter fassen soll?<br />
11. Der oberste Teil eines Kirchturms ist ein gerader Kreiskegel mit einer Höhe h = 4,8 m. Ein<br />
Durchmesser d des Grundkreises misst 7 m. Diese Turmspitze soll mit Kupferplatten belegt<br />
werden, die einen Flächeninhalt von je 200 cm^ haben. Wie viele Kupferplatten sind nötig bei<br />
5 % Zuschlag für den Falz der Platten und für Abfälle?<br />
12. Das Volumen eines Kegels ist V = 200,96 cm^. Ein Radius r der Grundfläche beträgt 4 cm.<br />
Berechne aus diesen Angaben den Inhalt der Oberfläche des Kegels.<br />
13. Einem Turm von kreisförmigem Grundriss, der einen Umfang von 35,5 m hat, soll ein<br />
kegelförmiges Dach von 25 m Höhe aufgesetzt werden. Wie lang muss man die Sparren<br />
(schräge Stützbalken) wählen? Welchen Flächeninhalt hat die Dachfläche?
Pyramiden 3.15<br />
Übungen: Pyramiden<br />
1. Zeichne das Schrägbild einer regelmässigen sechsseitigen Pyramide mit der Seitenlänge<br />
a = 3 cm und h = 7 cm und berechne Grundfläche, Seitenhöhe, Oberfläche und Volumen<br />
dieser Pyramide.<br />
2. Zeichne das Schrägbild einer regelmässigen dreiseitigen Pyramide mit der Seitenlänge<br />
a = 6 cm und h = 7 cm und berechne Grundfläche, Seitenhöhe, Oberfläche und Volumen<br />
dieser Pyramide.<br />
3. Berechne das Volumen der folgenden Pyramiden:<br />
Grundfläche Quadrat Rechteck<br />
Grundkanten a = 6 cm a = 32 cm<br />
b = 22 cm<br />
gleichseitiges<br />
Dreieck<br />
regelmässiges<br />
Sechseck<br />
a = 8 cm a = 20 cm<br />
Körperhöhe h = 15 cm h = 96 cm h = 12 cm h = 50 cm<br />
4. Berechne den Inhalt der Mantelfläche und der Oberfläche bei den folgenden Pyramiden:<br />
Grundfläche Quadrat Rechteck<br />
Grundkanten a = 6 cm a = 12 cm<br />
b = 8 cm<br />
gleichseitiges<br />
Dreieck<br />
regelmässiges<br />
Sechseck<br />
a = 6 cm a = 2 cm<br />
Körperhöhe h = 24 cm h = 16 cm h = 3 cm h = 9 cm<br />
5. Die Grundfläche einer geraden quadratischen Pyramide beträgt 5184 cm^ die Körperhöhe<br />
beträgt 77 cm. Berechne das Volumen und den Inhalt der Oberfläche der Pyramide.<br />
6. Das Volumen V einer geraden quadratischen Pyramide beträgt 36,72 cm^, die Höhe h der<br />
Pyramide misst 8,5 cm. Berechne die Längen einer Grundkante, einer Seitenkante und den<br />
Inhalt der Oberfläche.<br />
7. Die Grundfläche einer geraden Pyramide ist ein regelmässiges Sechseck. Die Höhe h der<br />
Pyramide misst 12 cm, die Höhe hs der Seitendreiecke 13 cm. Berechne die Länge der<br />
Grundkante, das Volumen und den Inhalt der Oberfläche der Pyramide!<br />
8. Die Cheopspyramide in Ägypten hat eine quadratische Grundfläche von 230 m Seitenlänge.<br />
Ihre Höhe misst 147 m. wie viele m^ Steine wurden für ihren Bau gebraucht?<br />
a) Berechne das Gewicht dieser Pyramide, wenn die Dichte des Steines p = 2,3-^ beträgt!<br />
b) Wie viele Güterzüge zu je 35 Wagen wären nötig, um diese Steinmasse herbeizuschaffen,<br />
wenn jeder Wagen mit 201 beladen würde?<br />
9. Ein Pyramidenzelt mit quadratischer Grundfläche ist aus dreieckigen Zeltbahnen aufgebaut.<br />
Die Grundlinie der Dreiecke misst 2,50 m, ihre Höhe 1,9 m. Berechne den Luftraum, den<br />
das Zeit umschliesst.<br />
10. Ein Dach hat die Gestalt einer quadratischen Pyramide. Die Seitenkanten messen 6,3 m.<br />
Die Seitenhöhe beträgt 4,8 m. Wie viele m^ Dachpappe, die Übedappungen nicht<br />
eingerechnet, sind nötig, um das Dach zu decken?
Pyramiden<br />
3.16<br />
11. Das Dach eines Turmes bildet eine regelmässige sechsseitige Pyramide mit Grundkanten<br />
der Länge 2,5 m und Seitenkanten der Länge 6,5 m. Es soll mit Schiefer beschlagen<br />
werden. Was kostet die Arbeit, wenn man für 1 m^ Fr. 50.- rechnet?<br />
12. Ein Gedenkstein aus Granit hat die Gestalt einer quadratischen Pyramide. Eine Grundkante<br />
misst 2 m, die Höhe 5 m. Berechne die Masse des Gedenksteins, wenn die Dichte von<br />
Granit p = 2,7 beträgt.<br />
13. Auf die Seitenflächen eines Würfels mit der Kantenlänge a = 10 cm sind gerade Pyramiden<br />
von 5 cm Höhe aufgesetzt. Berechne den Inhalt der Oberfläche und das Volumen des<br />
entstandenen Körpers.<br />
14. Eine Pyramide mit quadratischer Grundfläche hat ein Volumen von 180 cml Eine<br />
Grundkante misst 5 cm. Berechne die Höhe der Pyramide.<br />
15. Die Cheopspyramide hat heute eine Grundfläche mit 227 m langen Kanten; die Höhe misst<br />
137 m. Vor ungefähr 4500 Jahren waren die Grundkanten 3 m länger und die Höhe<br />
wahrscheinlich 10 m grösser. Wieviele m^ Gestein sind demnach verwittert?<br />
16. Berechne das Volumen und den Inhalt der Oberfläche eines regulären Oktaeders mit der<br />
Kantenlänge a = 5 cm. (Ein Oktader besteht aus zwei „aneinandergeklebten" Pyramiden,<br />
deren Seiten aus lauter gleichseitigen Dreiecken besteht.)<br />
17. Berechne den Unterschied der Oberfläche einer quadratischen Pyramide mit einer<br />
Grundkante a = 10 cm und der Oberfläche eines Würfels mit einer Kante a = 10 cm, wenn<br />
beide Körper das gleiche Volumen haben.<br />
18. Ein Würfel und eine quadratische Pyramide, stimmen sowohl in der Grösse ihrer<br />
Grundfläche als auch im Inhalt ihrer Oberfläche überein. Wie gross ist das Volumen der<br />
• Pyramide, wenn eine Würfelkante genau k = 1 m misst?<br />
19. Auf dem Abschlusspfeiler einer Brücke befindet<br />
sich eine quadratische Granitplatte mit der<br />
Seitenlänge s = 84 cm. Die Dicke d der Platte<br />
beträgt 14 cm. Auf der Platte steht eine<br />
Pyramide, deren Grundfläche gleich gross ist<br />
wie die Platte. Die Höhe h der Pyramide misst<br />
27 cm.<br />
a) Können zwei Männer diesen Pfeilerkopf<br />
wegtragen, wenn die Dichte des Granits<br />
p = 2,7^ beträgt?<br />
b) Der Pfeilerkopf soll allseitig behauen<br />
werden. Wie gross ist die zu bearbeitende<br />
Fläche?<br />
20. Welches Volumen und welche<br />
Oberflächeninhalt hat der nebenstehende<br />
zusammengesetzte Körper?<br />
(Masse in m)
Kegel 3.17<br />
Übungen: Kegel<br />
1. Berechne den Inhalt der Oberfläche und das Volumen der folgenden Kreiskegel:<br />
a) r = 5 cm h = 16 cm<br />
b) d = 16cm h = 20cm<br />
c) r = 6 cm s = 10 cm<br />
d) h = 40 cm s = 50 cm<br />
2. Ein rechtwinkliges Dreieck mit den Katheten a = 15 cm und b = 8 cm rotiert um die Kathete<br />
a. Berechne den Inhalt der Oberfläche und das Volumen des entstandenen Kegels.<br />
3. Ein Sandhaufen hat die Gestalt eines geraden Kreiskegels. Ein Durchmesser des<br />
Grundkreises hat eine Länge von 6 m, die Länge einer Seitenkante beträgt 9 m. Wie viele m^<br />
Sand sind dies?<br />
4. Ein Kreissektor hat einen Zentriwinkel von 120°. Der Flächeninhalt beträgt 462 m^. Man biegt<br />
den Kreissektor zu einem Kegel zusammen. Berechne die Länge eines Radius der<br />
Grundfläche.<br />
5. Wieviel wiegt ein Kegel aus Tannenholz (Dichte p = 0,6^) dessen Radius r der<br />
Grundfläche 10 cm und dessen Höhe h = 20 cm beträgt?<br />
6. Wieviel Segeltuch, Übedappungen und Verschnitt nicht eingerechnet, ist für den Mantel<br />
eines kegelförmigen Zeltes erfordedich, wenn die Höhe des Zeltes 4 m und ein Radius der<br />
Grundfläche 3 m betragen sollen?<br />
7. Der Achsenschnitt eines geraden Kreiskegels ist ein gleichseitiges Dreieck mit der<br />
Seitenlänge a = 12 cm. Berechne den Inhalt der Oberfläche und das Volumen des Kegels.<br />
8. Ein kegelförmiges Zelt soll 15 m^ Bodenfläche bedecken und eine Höhe von 3 % m Länge<br />
haben. Wieviel Stoff braucht es für den Mantel des Kegels?<br />
9. Ein Trichter hat annähernd eine Kegelgestalt. Er ist bis zum Abflussrohr 36 cm tief und hat<br />
oben einen Durchmesser von 50 cm Länge. Wie viele Liter fasst er?<br />
10. Ein kegelförmiger Trichter hat oben einen Durchmesser von 20 cm Länge. Wie hoch muss<br />
der Trichter sein, wenn er, ohne Ansatzrohr, genau einen Liter fassen soll?<br />
11. Der oberste Teil eines Kirchturms ist ein gerader Kreiskegel mit einer Höhe h = 4,8 m. Ein<br />
Durchmesser d des Grundkreises misst 7 m. Diese Turmspitze soll mit Kupferplatten belegt<br />
werden, die einen Flächeninhalt von je 200 cm^ haben. Wie viele Kupferplatten sind nötig bei<br />
5 % Zuschlag für den Falz der Platten und für Abfälle?<br />
12. Das Volumen eines Kegels ist V = 200,96 cm^. Ein Radius r der Grundfläche beträgt 4 cm.<br />
Berechne aus diesen Angaben den Inhalt der Oberfläche des Kegels.<br />
13. Einem Turm von kreisförmigem Grundnss, der einen Umfang von 35,5 m hat, soll ein<br />
kegelförmiges Dach von 25 m Höhe aufgesetzt werden. Wie lang muss man die Sparren<br />
(schräge Stützbalken) wählen? Welchen Flächeninhalt hat die Dachfläche?
1 Pyramiden<br />
1 Berechne die Körperhöhe k einer Pyramide<br />
mit quadratischer Grundfläche.<br />
(1) a = 6cm,V=198cm2<br />
(2)<br />
(3)<br />
(4)<br />
2 Berechne von einer Pyramide mit<br />
quadratischer Grundfläche<br />
a) die Körperhöhe k, b) das Volumen V.<br />
(1) a = 8,4 cm, h-, = 16,2 cm<br />
a) (2) =<br />
(3)<br />
(4)<br />
b) (2) V<br />
(3)<br />
(4)<br />
Berechne die Körperhöhe k der Pyramide mit<br />
quadratischer Grundfläche.<br />
3.18<br />
Pyramide (1) Gegebene Werte a = 4 cm, V = 38 cm"*<br />
notieren.<br />
a = 4 cm<br />
V=38cm3<br />
1.1 Berechne die Körperhöhe k der Pyramide,<br />
a) a =18 cm b) a =24 cm c) a =7,3 cm<br />
V = 3024 cm^ V = 8640 cm^ V = 293,1 cm^<br />
2.1 Berechne die Körperhöhe k und das Volumen V der<br />
Pyramide.<br />
a) a = 28 cm b) a =91 cm c) a =9,6 cm<br />
ha = 26 cm ha = 68 cm ha = 21,8 cm<br />
(2) Formel notieren, V = | • G • k | G = a^<br />
evtl. umformen. V _1 a^-k<br />
3 • V = a^ • k<br />
3 • V<br />
(3) Werte einsetzen,<br />
berechnen.<br />
(4) Ergebnis notieren.<br />
3 Berechne<br />
a) die Höhe h^ einer Seitenfläche,<br />
b) die Dachfläche in m-^.<br />
3,00 m<br />
3.1 Berechne von Fig. 1 und Fig. 2<br />
a) die Höhe ha der Seitenfläche b) die Mantelfläche M in m^.<br />
Die Dachfläche beträgt<br />
Fig. 1<br />
3,35 m<br />
(1)<br />
a) (2) K =<br />
• = k<br />
k =<br />
3 • V<br />
k = 7,l cm<br />
• a<br />
3-38<br />
16<br />
Körperhöhe k<br />
berechnen<br />
k<br />
Höhe ha berechnen<br />
(3) Netz einer<br />
Pyramide<br />
(4)<br />
b) (2) M<br />
(3)<br />
(4)<br />
7,5; 10,8; 15,6; 16,5; 366,9<br />
Fig. 2<br />
3,96 m<br />
M = 4'<br />
M = 2 • a • ha<br />
?/j zul-;<br />
59
Körper<br />
2 Kegel<br />
1 Berechne die Körperhöhe k eines<br />
Kegels.<br />
(1) r = 4,5 cm, V = 468 cm^<br />
(2)<br />
(3)<br />
(4)<br />
2^- Berechne a) die Mantellinie s<br />
b) den Oberflächeninhalt O des Kegels mit<br />
(1) r =7 cm, k = 12,5 cm<br />
a) (2) s2 =<br />
(3)<br />
(4)<br />
b) (2) O<br />
60<br />
(3)<br />
(4)<br />
1.1 • Berechne die Körperhöhe k des Kegels,<br />
a) V = 754 cm^ b) V = 809 cm^ c) V = 1673 cm^<br />
r = 8 cm r = 4,3 cm r = 21,6 cm<br />
2.1 Berechne zuerst die Mantellinie s, dann den Oberflächeninhalt<br />
O des Kegels.<br />
a) r = 6 cm b) r = 4,3 cm c) r = 21,6 cm<br />
k=13cm k = 30cm k = 46,4 cm<br />
3.1 Das Volumen V des Glases (Fig. 1) beträgt 122 cvc?.<br />
Berechne den Durchmesser d.<br />
4 Das Dach des Turmes (Fig. 2) muß neu mit Ziegeln gedeckt<br />
werden. Berechne die Dachfläche.<br />
Berechne die Körperhöhe k eines Kegels.<br />
Kegel (1) Gegebene Werte<br />
notieren. '<br />
(2) Formel notieren,<br />
evÜ. umformen.<br />
3.19<br />
r = 5cm,V = 404 cm^<br />
V = ^-G-k |G=jfi^<br />
V^^-TT-i^-k -3<br />
3 • V = 7r-r2-k |:(7f^)<br />
3 • V<br />
k =<br />
= k<br />
3 • V<br />
r = 5 cm (3) Werte einsetzen,<br />
V = 404 cm^ berechnen.<br />
(4) Ergebnis notieren, k = 15,4 cm<br />
3 Das Volumen V des Sektglases<br />
beträgt 112 cml<br />
Berechne den Durchmesser d des Glases.<br />
3-404<br />
71-5^<br />
(1) Mantellinie s<br />
berechnen<br />
(2)<br />
(3)<br />
(4)<br />
6,9; 14,3; 22,1; 468,4<br />
Fig. 1<br />
Netz des Kegels<br />
0 = G-fM<br />
M O = 7t • r^ -f (rt • r • s)<br />
= 71 - r(r -F s)<br />
: • 1^ ZU 1 - 3<br />
10,00 m<br />
Fig. 2
3 Pyramidenstümpfe<br />
1 Berechne das Volumen V des<br />
Pyramidenshimpfes.<br />
(1) Gl = 36 cml G2 = 9 cml k = 8 cm<br />
(2^<br />
(3)<br />
(4)<br />
2 Berechne das Volumen V des<br />
Pyramidenstumpfes.<br />
(1) Hl = 8 cm, a2 = 2 cm, k = 20 cm<br />
(2)<br />
(3)<br />
(4)<br />
4 Berechne vom Pyramidenstumpf<br />
a) die Körperhöhe k,<br />
(1) El = 12 cm, a2 = 4 cm, ha = 15 cm<br />
(2) r =<br />
(3)<br />
(4)<br />
1.1 Berechne das Volumen V des Pyramidenstumpfes.<br />
a) Gl = 25 cm^, Gj = 16 cm^, k = 11 cm<br />
b) Gl = 44,6 cm^ G2 = 20,4 cm^, k = 7,5 cm<br />
2.1 Berechne das Volumen V des Pyramidenstumpfes.<br />
a) ai = 6 cm, aj = 3 cm, k = 14 cm<br />
b) ai = 44cm, a2.= 27 cm, k = 24cm<br />
Berechne das Volumen V eines Pyramidenstumpfes.<br />
ai = 5 cm<br />
3.2 = 2 cm<br />
k = 4 cm<br />
3.20<br />
(1) Gegebene Werte ai = 5'cm, a2 = 2 cm,<br />
notieren. k = 4 cm<br />
(2) Formel notieren, V = f k(Gi + v5^^+ Gj)<br />
evü. Umformern y =i •k(a^\^+a22)<br />
(3) Werte einsetzen, :TR<br />
berechnen.<br />
(4) Ergebnis notieren. V = 52 cm^<br />
3 Berechne den Oberflächeninhalt 0 des<br />
Pyramidenstumpfes.<br />
(1) aj = 6 cm, a2 = 2 cm, h^ = 8,5 cm<br />
(2)<br />
(3)<br />
(4)<br />
b) das Volumen V.<br />
(1)<br />
(2) V<br />
(3)<br />
(4)<br />
3.1 Berechne den Oberflächeninhalt O des Pyramidenstumpfes.<br />
a) ai = 7cm, a2 = 4cm, ha=16cm<br />
b) ai = 36 cm, a2 = 29 cm, hj = 13 cm<br />
4.1 Berechne zuerst die Körperhöhe k, dann das Volumen V.<br />
a) ai = 10cm, a2=2cm, ha=14cm<br />
b) ai = 24 cm, a2 = 8 cm, h^ = 12,5 cm<br />
14,5; 168; 176; 560; 1005,3<br />
Netz des<br />
Pyramidenstumpfes<br />
n ^ ha]<br />
a, G,<br />
LJ<br />
G, =a,2 G2 = a2'<br />
M = 2-(a,+ a2)-h,<br />
Oberflächeniniialt O<br />
berechnen<br />
0=0, + G2+ M<br />
0=a,'+a2'+2-(a,+a2)'h,<br />
Körperhöhe k<br />
^1 berechnen<br />
w -<br />
k 1<br />
k^ = h3^-(^-f)2<br />
: zu 1 •<br />
5 Berechne a) das Volumen V, b) die Höhe h^,<br />
c) den Oberflächeninhalt O der Körper in Fig. 1 und 2.<br />
Fig. 1<br />
^^^2gcm^<br />
33 cm<br />
26 cm<br />
61
Körper<br />
4 Kegelstümpfe<br />
1 Berechne das Volumen V des<br />
Kegelstumpfes.<br />
(1) ri = 6 cm, i2 = 3,cm, k = 10 cm<br />
(2^<br />
(3)<br />
(4)<br />
2 Berechne den Oberflächeninhalt O des<br />
Kegelstumpfes.<br />
Gl = 35,4 cuf, G2=ll,2cm2,<br />
(1) M = 45,6 cm^<br />
(2)<br />
(3)<br />
Berechne das Volumen V eines Kegelstumpfes<br />
|k<br />
3.21<br />
(1) Gegebene Werte. Xi = 3 cm, r2 = 1,5 cm,<br />
notieren. k = 9 cm<br />
(2) Formel notieren, V = fk-7i:-(ri^+ri-rz+rz^)<br />
evtl. umformen.<br />
rj = 3 cm (3) Werte einsetzen, ^•9-Ji-(32+3-l,5+l,5^)<br />
r2 = 1,5 cm berechnen,<br />
k = 9 cm (4) Ergebnis notieren. V = 148,4 cm^<br />
3 Berechne den Oberflächeninhalt O des<br />
Kegelstumpfes.<br />
(1) ri = 6 cm, r2 = 2 cm, s = 8 cm<br />
(2)<br />
(3)<br />
(4) (4)<br />
4 Berechne vom Kegelstumpf<br />
a) die Körperhöhe k,<br />
(1) ri = 9 cm, r2 = 4 cm, s = 9,6 cm<br />
(2)k2 = (2) V =<br />
(3)<br />
b) das Volumen V.<br />
(1)<br />
(3)<br />
(4) (4)<br />
62<br />
1.1 Berechne das Volumen V des Kegelstumpfes.<br />
a) ri = 7 cm, r2 = 2 cm, k = 10 cm •<br />
b) rj = 18 cm, rz = 4 cm, k = 24 cm<br />
2.1 Berechne den Oberflächeninhalt O des Kegelstumpfes.<br />
a) Gl = 113,1 cm^ G2=12,6cm^ M = 201,1 cm^<br />
b) Gl = 28,3 cm^ G2 = 3,1 cm^ M = 31,4 cm^<br />
3.1 Berechne den Oberflächeninhalt O des Kegelstumpfes.<br />
a) ti = 8 cm, r2 = 3 cm, s = 15 cm<br />
b) ri = 20 cm, r2 = 15 cm, s = 30 cm<br />
4.1 Berechne zuerst die Körperhöhe k, dann das Volumen V.<br />
a) r; = 9 cm, r2 = 6 cm, s = 12 cm<br />
b) ri = 66 cm, r2 = 32 cm, s = 44 cm •<br />
8,2; 92,2; 326,7; 659,7; 1142,1<br />
5 Berechne a) das Volumen V, b) die Seitenlinie s,<br />
c) den Oberflächeninhalt O der Körper in Fig. 1 und 2.<br />
Fig.l<br />
Fig. 2<br />
16 cm 42 cm<br />
36 cm<br />
Netz des<br />
Kegelstumpfes<br />
G2 = II • r2'<br />
; • M = JC • s • (t; + rz)<br />
Oberflächeninhalt O<br />
berechnen<br />
0 = Gi + G2 + M<br />
0=r.T|^+i;T/Tj;s-(r,+r2)<br />
= 7t[r,2 + r2^^s(ri+i2)]<br />
Körperhöhe k<br />
berechnen<br />
k \s<br />
k2 = s^-(ri-r2)"<br />
* ^ zu 1 - 4
Körper<br />
6 Volumen zusammengesetzter Körper<br />
1 Berechne das Volumen V des Körpers<br />
im Kasten.<br />
Teilkörper. A Teilkörper B<br />
(1) Pyramide (1)<br />
(2) a=b= k= (2)<br />
(3) (3)<br />
(4) (4)<br />
(5) .<br />
2' Berechne das Volumen V des Körpers<br />
in Fig. 1.<br />
TeiLkörper A<br />
TeiLkörper B<br />
(1)<br />
(1)<br />
(2) (2)<br />
(3) (3)<br />
(4) (4)<br />
(5)<br />
64<br />
Volumen zusanunengcsetzter Körper berechnen.<br />
Teilkörper<br />
A<br />
Teilkörper<br />
B<br />
K-<br />
a = 5 cm, b = 5 cm<br />
c = 3 cm, k = 7 cm<br />
3 Berechne das Volumen V des Körpers<br />
in Fig. 1 durch Kombinieren der<br />
Einzelformeln.<br />
Einzelformeln<br />
notieren, evtl.<br />
umformen.<br />
Einzelformeln<br />
kombinieren.<br />
Vereinfachen.<br />
Werte einsetzen,<br />
berechnen.<br />
Gesamtkörper<br />
berechnen.<br />
Berechne das Volumen V des Körpers (gefärbte Teile sind Hohlräume).<br />
(1) Zuerst den Körper in Teilkörper<br />
zerlegen,<br />
die Teilkörper benennen.<br />
(2) Gegebene Werte notieren.<br />
(3) Formelnnotieren,<br />
evtl. kombinieren.<br />
32,7; 36; 58,3; 68,7; 68,7; 75; 133,3<br />
(4) Werte einsetzen, berechnen.<br />
(5) Gesamtkörper berechnen.<br />
7 cm 3,6 cm 5 cm 4 cm<br />
Ej Formeln kombinieren<br />
' Sieiie S. 54<br />
1<br />
/ zu 1 - 3
7 Anwendungen<br />
1 Berechne die Aufgabe im Kasten.<br />
(1)<br />
(2)<br />
(3)<br />
(4)<br />
(5)<br />
2 Berechne, wieviel m^ Stoff man für deii<br />
Lampenschirm (Fig. 1) braucht.<br />
(1)<br />
(2)<br />
(3)<br />
(4)<br />
(5)<br />
Berechne, wieviel Flüssigkeit der Trichter (ohne Rohr) faßt.<br />
18 cm<br />
ß<br />
o<br />
3.23<br />
(1) Uberlege:<br />
- Welche Körperform liegt vor?<br />
- Was soll berechnet werden (V, 0,...)?<br />
Lege eine Skizze ah.<br />
S (2) Gegebene Werte notieren.<br />
(3) Formel notieren, evtl. umformen.<br />
(4) Werte einsetzen, berechnen.<br />
(5) Antwortsatz notieren.<br />
3 Berechne, wieviel Liter Erde der<br />
Blumenkübel (Fig. 2) faßt.<br />
4 Berechne die Oberfläche der Erde. Der Erddurchmesser beträgt ungefähr 12 740 km.<br />
(10<br />
(2)<br />
(3)<br />
(4)<br />
(1) (4)<br />
(2)<br />
(3)<br />
5 Ein 2,40 m hoher Sandhaufen (Fig. 3) hat einen Durchmesser<br />
von 7 m. Wieviel m^ Sand sind aufgeschüttet?<br />
6 Wieviel Liter Wasser faßt der Eimer (Fig. 4)?<br />
(5)<br />
(5)<br />
7 Wieviel m^ Leder braucht man für einen Fußball mit dem<br />
Durchmesser 23 cm (zuzüglich 10% Verschnitt)?<br />
8 Eine Kugel liegt in einem mit Wasser gefüllten Zylinder<br />
(Fig. 5). Wieviel l Wasser sind noch im Zylinder?<br />
0,3; 48,4; 1696,5; 5,099 • 10^ 0<br />
Fig. 3 Fig. 4 Fig. 5<br />
20 cm<br />
18 cm<br />
Volumen<br />
Oberflächeninhalt<br />
1 dm^ = 1 /<br />
zu 1-4<br />
65
3. Berechne Volumen und Oberfläche der folgenden Körper.<br />
Runde beim Satz des Pythagoras auf eine Stelle nach dem Komma.<br />
Auf einer 1,8 m hohen und 0,30 m starken zylinderförmigen Betonsäule Ist ein Kegel mit<br />
Grundfläche und 40 cm Höhe aufgesetzt.<br />
Wie schwer ist die Säule (Dichte von Beton = 2,2 g/cm^)?<br />
5. Sand wird mit einem Förderband zu einem kegelförmigen Berg aufgeschüttet<br />
(siehe Skizze). Sein Volumen beträgt 4 200 m^ Wie groß ist der Abstand<br />
zwischen dem Kegelrand und dem unteren Ende des Förderbandes?<br />
> :—<br />
" Länge Förderband: 46 m<br />
• ; ' • 2 m<br />
' /"''<br />
; Skizze<br />
. . — .._<br />
\ \ 18 m .<br />
-
40<br />
3. Berechne Volumen und Oberfläche der folgenden Körper.<br />
3.25<br />
Runde beim Satz des Pythagoras auf eine Stelle nach dem Komma. Bei c) bleibt die Dachunterseite<br />
unberücksichtigt.<br />
24 cm<br />
CD<br />
CM<br />
_24cm<br />
T—r—r-<br />
\ I ,<br />
^ ' /<br />
\ 11<br />
\ II<br />
\\l><br />
32 cm<br />
32 cm<br />
32 cm<br />
4. Ein Werkstück aus Gusseisen hat folgendes Aussehen:<br />
Aus einem Quader ist eine Pyramide mit quadratischer<br />
Grundfläche herausgearbeitet.<br />
Die Grundseite der Pyramide misst 12 cm.<br />
a) Berechne das Volumen der Pyramide, wenn das Werkstück<br />
eine ivlasse von 62,4 kg hat. Die Maße des Quaders sind<br />
der Skizze zu entnehmen.<br />
Die Dichte von Gusseisen beträgt 7,8 kg/dm^<br />
b) Berechne die Körperhöhe der Pyramide.<br />
Geometrie 2
Name: Klasse: Datum:<br />
Raumlehre<br />
Achte darauf, dass du immer mit den gleichen Raummaßen rechnest!<br />
Raummaße werden in m^, cm^ usw. angegeben. Gehe am besten so vor:<br />
1. Schritt: Lies die Aufgabe genau durch!<br />
2. Schritt: Beachte unbedingt die Zeichnung, die zur Aufgabe gehört!<br />
3. Schritt: Oft musst du die Maße dieser Zeichnung entnehmen. Achte darauf<br />
in welcher I^aßeinheit diese angegeben sind!<br />
4. Schritt: Fertige wenn nötig eine Hilfszeichnung an!<br />
5. Schritt: Schreibe die Formeln auf die du benötigst!<br />
6. Schritt: Achte auf die Angaben zum Runden!<br />
In einem Schulgarten soll auf einem kreisförmigen<br />
Beet mit einem Durchmesser von 1,60 m ein pyramidenförmiges<br />
Gerüst für Kletterpflanzen errichtet werden.<br />
Vier Ecken berühren den Rand des Beetes in<br />
gleichen Abständen. Die Pyramide soll doppelt so<br />
hoch wie die Länge einer Grundseite sein.<br />
Berechne die Gesamtlänge der acht Holzlatten und<br />
rechne 10 % Verschnitt dazu!<br />
(Runde alle Ergebnisse, auch Zwischenergebnisse,<br />
auf drei Kommastellen!)<br />
Der Durchmesser des Kreises ist genauso lang wie die Diagonale des Quadrates.<br />
Berechnung der Seitenlänge des Quadrates (Satz des Pythagoras):<br />
a =<br />
Berechnung der Höhe der Pyramide:<br />
h, = :<br />
Berechnung der Seitenkante der Pyramide (Satz des Pythagoras):<br />
s ^<br />
Berechnung der Gesamtlänge aller Kanten (4 Grundkanten, 4 Seitenkanten):<br />
1 = :<br />
Berechnung des Verschnitts:<br />
Es werden insgesamt m Latten gebraucht.<br />
3.26
Name: Klasse: Datum:<br />
Raumlehre<br />
Achte darauf, dass du immer mit den gleichen Raummaßen rechnest!<br />
Raummaße werden in m^, cm^ usw. angegeben. Gehe am besten so vor:<br />
1. Schritt: Lies die Aufgabe genau durch!<br />
2. Schritt: Beachte unbedingt die Zeichnung, die zur Aufgabe gehört!<br />
3. Schritt: Oft musst du die Maße dieser Zeichnung entnehmen. Achte darauf,<br />
in welcher Maßeinheit diese angegeben sind!<br />
4. Schritt: Fertige wenn nötig eine Hilfszeichnung an!<br />
5. Schritt: Schreibe die Formeln auf die du benötigst!<br />
6. Schritt: Achte auf die Angaben zum Runden!<br />
7. Die Skizze zeigt ein Werkstück aus Aluminium.<br />
Es besteht aus einer quadratischen Pyramide mit<br />
einer kegelförmigen Vertiefung. Die Höhe des<br />
Kegels beträgt f der Höhe der Pyramide.<br />
a) Wie groß ist das Volumen des Werkstücks?<br />
Rechne mit TT = 3,14!<br />
b) Berechne die Masse des Werkstücks in<br />
Gramm! Die Dichte von Aluminium beträgt<br />
2,7 g/cm^.<br />
c) Zur Herstellung mehrerer Werkstücke wird ein<br />
Aluminiumquader mit den Maßen a = 0,7 m;<br />
b = 0,8 m und c = 46,2 cm eingeschmolzen.<br />
Wie viele ganze Werkstücke können daraus<br />
gegossen werden?<br />
a) Berechnung des Volumens der Pyramide: Berechnung der Höhe des Kegels:<br />
^Pyramide = '• ~<br />
^Pyramide ~^ —<br />
3.27<br />
Berechnung des Volumens des Kegels: Berechnung des Volumens des Werkstücks:<br />
VKege, = ^ =<br />
VKegel = ^ ^ =<br />
b) Berechnung der Masse des Werkstücks:<br />
m =<br />
m =<br />
c) Berechnung des Quadervolumens: Berechnung der Anzahl der möglichen<br />
Werkstücke:<br />
^Quader = —<br />
^Quader — — —<br />
Es können '. ganze Werkstücke hergestellt werden.
Raumlehre<br />
-Klasse-^ -Bat-tim-:<br />
Achte darauf, dass du immer mit den gleichen Raummaßen rechnest!<br />
Raummaße werden in m^, cm^ usw. angegeben. Gehe am besten so vor:<br />
1. Schritt: Lies die Aufgabe genau durch!<br />
2. Schritt: Beachte unbedingt die Zeichnung, die zur Aufgabe gehört!<br />
3. Schritt: Oft musst du die Maße dieser Zeichnung entnehmen. Achte darauf,<br />
in welcher Maßeinheit diese angegeben sind!<br />
4. Schritt: Fertige wenn nötig eine Hilfszeichnung an!<br />
5. Schritt: Schreibe die Formeln auf die du benötigst!<br />
6. Schritt: Achte auf die Angaben zum Runden!<br />
4. Ein Werl
mathüB9+ Zusatzaufgaben<br />
Berechnungen für den Profi<br />
Berechnungen für den Profi<br />
Pyramiden<br />
3.29<br />
Aufgabe 11 Die grösste der ägyptischen Pyramiden, die Cheopspyramide, hatte ursprünglich einen<br />
quadratischen Grundriss mit 230 m Seitenlänge und eine Höhe von 146 m. Welche<br />
Materialmenge in Tonnen war für den Bau erforderlich, wenn pro m^ mit 2,5 t Masse<br />
gerechnet werden muss?<br />
Aufgabe 12 Wie hoch ist eine regelmässige vierseitige Pyramide, deren Grundkante 12 cm und<br />
deren Volumen 1 dm^ misst?<br />
Aufgabe 13 Eine regelmässige sechsseitige Pyramide hat Grundkanten von 5 cm und Seitenkanten<br />
von 13 cm. Berechne die Höhe der Pyramide.<br />
Aufgabe 14 Bestimme das «Gewicht» einer Pyramide aus Glas, deren Grundfläche ein Rechteck<br />
(1 = 8 cm, b = 6 cm) ist und deren Seitenkanten 13 cm messen.<br />
(Spezifisches Gewicht von Glas ist: 2,6 g/cm^<br />
Aufgabe 15 Berechne das Volumen und die Oberfläche der folgenden Pyramiden:<br />
Pyramide 1 Pyramide 2 Pyramide 3 Pyramide 4<br />
Grundfläche Quadrat Rechteck gleichseitiges Dreieck regelmässiges Sechseck<br />
Grundkanten 8 = 5cm l = 12cm, b = 11 cm s = 6 cm s = 8 cm<br />
Körperhöhe h = 12 cm h = 48 cm h = 12cm h = 30 cm
Schwierigere Aufgaben:<br />
3.30<br />
1) Die Cheopspyramide hat heute eine quadratische Grundfläche mit 227 m langen<br />
Kanten; die Höhe misst 137 m. Vor ungefähr 4500 Jahren waren die Grundkanten<br />
3 m länger und die Höhe wahrscheinlich 10 m grösser. Wie viele m^ Gestein<br />
sind demnach verwittert?<br />
2) Berechne das Volumen und den Inhalt der Oberfläche eines regulären Tetraeders<br />
mit der Kantenlänge a. Setze In den gefundenen Formeln für a 4 cm ein!<br />
3) Berechne das Volumen und den Inhalt der Oberfläche eines regulären Oktaeders!<br />
Kantenlänge = a.<br />
Setze in den gefundenen Formeln für a den Wert 5 cm ein!<br />
4) Eine regelmässige sechsseitige Pyramide ist 15 cm hoch. Ihre Spitze hat vom Mittelpunkt<br />
einer Grundkante den Abstand 17 cm. Berechne die Länge einer Seitenkante!<br />
(Resultat auf mm genau I) "<br />
5) Der Inhalt der Oberfläche eines regulären Tetraeders ist aus der Kantenlänge be<br />
rechnet worden zu 196 jTs" cm^. Berechne das Volumen dieses Tetraeders!<br />
6) Eine regelmässige sechsseitige Pyramide mit einer Grundkante von a = 6 cm<br />
Länge hat ein Volumen von 795 cm^. Berechne die Länge einer Seitenkante!<br />
7) Bei einer regelmässigen sechsseitigen Pyramide misst eine Grundkante a 3,0 cm.<br />
Die Höhe h beträgt 8,0 cm. Wie viele Prozente des ganzen Oberflächeninhalts<br />
macht der Mantelflächeninhalt aus?<br />
8) Berechne den Unterschied zwischen dem Inhalt der Oberfläche einer quadratischen<br />
Pyramide mit einer Grundkante a = 10 cm und dem Inhalt der Oberfläche<br />
eines Würfels mit einer Kante a = 10 cm, wenn die beiden Körper das gleiche Volumen<br />
haben?<br />
9) Ein Quarzkristall besteht aus einem regelmässigen sechsseitigen Prisma (Grundkante:<br />
1,7 cm, Seitenkante: 6,2 cm) und zwei auf dessen Grundflächen aufgesetzten<br />
sechsseitigen Pyramiden (Seitenkante: 2,5 cm). Berechne das Volumen<br />
und das Gewicht des Kristalls, wenn die Dichte von Quarz 2,2 g/cm^ beträgt!
3.31<br />
10) Bereiner quadratischen PyrärrTrae^lDeffagrdie^Länge einer GrunclkanTe a 6 cm.<br />
Verkijrzt man. alle Kanten der Pyramide im Verhältnis 1:2, so hat der Mantel der<br />
neuen Pyramide einen Flächeninhalt von 15 cm^. Berechne die Länge der Höhe<br />
der ursprünglichen Pyramide!<br />
11) Ein Quadrat wird um eine Diagonale gedreht. Berechne das Volumen und den<br />
Inhalt der Oberfläche des entstandenen Rotationsdoppelkegels! Eine Seite des<br />
Quadrates misst 8 cm.<br />
12) Einer quadratischen Pyramide mit einer Grundkante a = 20 cm und der Höhe<br />
h = 10 cm soll ein Kegel umbeschrieben werden. Berechne das Volumen und den<br />
Inhalt des Mantels des Kegels!<br />
13) Einem geraden Kreiskegel mit der Höhe h = 26,8 cm und einem Grundflächenradius<br />
r = 15,7 cm ist ein Zylinder so einbeschrieben, dpss seine Grundfläche auf<br />
der Kegelgrundfläche liegt. Die Zylinderhöhe beträgt 17,8 cm. Berechne das Volumen<br />
des Zylinders!<br />
14) Bei einem Kegel aus der Modellsammlung beträgt ein Durchmesser der Grundfläche<br />
8 cm. Beim vollständigen Untertauchen des Kegels in einem zylindrischen<br />
Gefäss, dessen innere Durchmesser 12 cm messen, steigt der Wasserspiegel um<br />
2 cm. Berechne die Länge der Höhe des Kegels! (Resultat auf mm genau!)<br />
1 5) Wieviel wiegt ein eiserner Drehkörper, bestehend aus einem Zylinder mit unten<br />
ausgebohrtem und oben aufgesetztem Kegel von gleichem Durchmesser?<br />
Höhe des Zylinders: 70 mm; Höhe des aufgesetzten Kegels: 21 mm; Höhe des<br />
ausgebohrten Kegels: 35 mm; Durchmesser: 40 mm; TT ^ 3^. Dichte von Eisen<br />
= 7,8 g/cm^.<br />
16) Ein gut gewachsener kegelförmiger Tannenstamm hat am Fuss einen Umfang von<br />
1 m 98 cm. Wie hoch ist er, wenn er, zu Brennholz aufgespalten, genau 1 Klafter<br />
(3 m3) ergibt? TT Sy<br />
17) Eine Sanduhr in Gestalt eines Doppelkegels ist soeben umgedreht worden. Aller<br />
Sand befindet sich wieder im obern Teil und hat dort selbst die Gestalt eines geraden<br />
Kreiskegels mit Grundkreisradius r = 4,2 cm und Höhe h = 10 cm. Der Sand<br />
rinnt nun gleichmässig nach unten, und nach einiger Zeit hat die Höhe des oben<br />
befindlichen Sandkegels um 3 cm abgenommen.<br />
a) Wie viele cm^ Sand sind in der Sanduhr?<br />
b) Wie viele cm^ Sand sind bereits hinbntergerieselt?<br />
c) Wie viele Minuten sind verstrichen, während denen die Höhe des Sandkegels<br />
um jene 3 cm zurückging, wenn die ganze Sandmenge in einer Stunde nach unten<br />
rinnt? % ^ 3j<br />
18) Ein gerader Kreiskegel hat einen Radius r. Der aufgerollte Mantel bildet einen<br />
Kreissektor mit einem Zentriwinkel von 135°. Drücke den Inhalt des Mantels und<br />
der Oberfläche und das Volumen mit Hilfe von r aus!<br />
1 9) Durch einen geraden Kreiskegel mit einem Grundkreisradius r = 6 cm und der<br />
Höhe h = 1 8 cm wird ein zylindrisches Loch mit einem Durchmesser d = 4 cm<br />
gebohrt. Zylinderachse und Kegelachse fallen zusammen. Wie schwer ist der<br />
Rest, wenn der ursprüngliche Kegel 814 g wiegt?
Berechne auch den Rauminhalt<br />
der Pyramide. Bestimme zunächst<br />
mit dem Satz des Pythagoras die<br />
Höhe h.<br />
a)<br />
12 cm<br />
Berechne den Rauminhalt<br />
6 cm 6 cm ' Fig. 2<br />
für die Körper in Fig. 2.<br />
Berechne den Rauminhalt der Pyramide mit<br />
a) G = 21 cm^; h = 11 cm; b) G = 2,5 m^; h = 1,8 m;<br />
c) rechteckiger Grundfläche (a = 3 cm; b = 5 cm) und h = 8,5 cm.<br />
a) Wieviel ml Flüssigkeit fassen die<br />
Gläser in Fig. 1 ?<br />
b) Wieviel l faßt ein kegelförmiger<br />
Trichter (r = 7,5 cm; h = 10 cm)?<br />
Welche Gefäße fassen gleich viel<br />
Flüssigkeit?<br />
a) Zylinder: r = 4 cm; h = 5 cm<br />
b) . Kegel: r = 12 cm; h = 5 cm<br />
c) Kegel: r = 4 cm; h = 15 cm 12m<br />
C. Das Zelt in Fig. 2 ist ungefähr kegelförmig. Berechne<br />
a) die Wohnfläche, b) den Luftraum.<br />
, '7. Bei einem Kiesgrubenbesitzer geht eine Bestellung über 28 m^ Kies ein.<br />
Reicht ein kegelförmig aufgeschütteter Haufen mit r = 3 m und h = 3 in?<br />
S", Ein kegelförmiger Behälter mit r = 20 cm soll 5 l Flüssigkeit fassen.<br />
Seine Höhe soll bestimmt werden.<br />
Berechne erst die Größe der Grundfläche. Dann gib den Rauminhalt in cm^ a:<br />
Aus beiden Größen kann dann die Höhe bestimmt werden.