Aufgabenbeispiele von Prismen
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Volumen eines Prismas
Beispiel:
Berechne das Volumen des dargestellten, senkrechten Prismas.
Das Volumen eines senkrechten Prismas berechnet man mit V = G ⋅ h,
also die Fläche der Grundseite multipliziert mit der Höhe des Prismas, wobei die Höhe hier die 8 cm nach oben ist.
Die Fläche der Grundseite berechnet man mit:
A = ⋅ Grundseite ⋅ Höhe
also hier:
A = ⋅ 16 cm ⋅ 7 cm = 56 cm²
Das wird dann mit der Höhe multipliziert: V = 56 cm² ⋅ 8 cm = 448 cm³
Volumen eines Prismas 2
Beispiel:
Ein Prisma hat die abgebildete Figur als Grundfläche und
die Höhe h = 100 m. Berechne das Volumen des Prismas.
Wir berechnen natürlich zuerst den Flächeninhalt der abgebildeten Grundfläche und nutzen hierfür die Flächeninhaltsformel des Dreiecks:
G = c ⋅ hc
Dazu müssen wir zuerst noch die Höhe hc mit dem Satz des Pythagoras (im rechtwinkligen halben Dreieck) berechnen:
hc2 + ()2 = 82 |-()2
hc2 = 82 - ()2 = 82 - 52 = 64 - 25= 39
Daraus ergibt sich:
hc = ≈ 6.245
Und daraus ergibt sich wiederum für die Grundfläche G:
G = c ⋅ hc = ⋅ 10 ⋅ 6.245 ≈ 31.2
Um nun das gesuchte Volumen des Prismas zu berechnen, müssen wir nur noch die Grundfläche G mit der Höhe h=100 m multiplizieren:
V = G ⋅ h ≈ 31.2 m² ⋅ 100 m ≈ 3122.5 m³
Prismavolumen rückwärts
Beispiel:
Ein Prisma hat das Volumen V = 640 m³, die Höhe h = 40 m und als Grundfläche das abgebildete rechtwinklige gleichschenklige Dreieck.
Berechne die rote Strecke x.
Da ja für das Volumen eines Prismas V = G ⋅ h gilt, können wir umgekehrt sofort die Grundfläche berechnen als :
G = ≈ ≈ 16
Jetzt müssen wir uns eine Formel für das rechtwinklige gleichschenklige Dreieck mit Basisseitenlänge x herleiten (oder in der Formelsammlung suchen ;-):
Nach dem Satz des Pythagoras gilt:
s2 + s2 = x2
also 2s2 = x2 oder eben s2 = x2
Für den Flächeninhalt des rechtwinklig und gleichschenkligen Dreiecks gilt wegen des rechten Winkels oben in C aber:
A = s ⋅ s = ⋅ s2
mit s2 = x2 gilt somit;
A = ⋅ x2 = x2
Hier können wir jetzt die bereits ermittelte Grundfläche G = 16 einsetzen:
16 ≈ x2 | ⋅4
64 ≈ x2
x ≈ ≈ 8
Für x = 8 m ist somit die Grundfläche G ≈ 16 m² und das Volumen des Prismas V ≈ 640 m³
