Aufgabenbeispiele von zusammengesetzt
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Berechnung von Volumen
Beispiel:
Berechne das Volumen des zusammengesetzten Körpers.
Der gezeichnete Körper besteht aus zwei Teilen: einem Quader und einem halben Zylinder, der auf dem Quader liegt.
Das Volumen des Quaders lässt sich ja recht einfachmit der Formel V = a⋅b⋅c berechnen:
V1 = a⋅b⋅c
= 4 mm⋅5 mm⋅8 mm
=
160 mm³
Den draufliegenden Halbzylinder berechnen wir mit der (halben) Zylinderformel V = G ⋅ h = ⋅ π ⋅ r² ⋅ h
Mit r = = 2 mm und h = b = 5 mm gilt dann :
V2 = ⋅ π ()² ⋅ b
=
⋅ π 4 mm² ⋅ 5 mm
=
31,42 mm³
Für das gesuchte Volumen ergibt sich somit:V = V1 + V2 ≈ 160 mm³ + 31,42 mm³ ≈ 191,4 mm³
Berechnung von Oberflächeninhalt
Beispiel:
Berechne die Oberfläche des zusammengesetzten Körpers.
Der gezeichnete Körper besteht aus zwei Teilen: einem Quader und einer geraden quadratischen Pyramide, die auf dem Quader liegt.
Normalerweise hätte der Quader 6 Flächen: je zwei mit dem Flächeninhalt a⋅b (Boden un Decke), zwei mit a⋅c (vorne, hinten) und zwei mit b⋅c (Seitenwände). Weil ja hier aber die Deckfläche nicht frei ist, sondern von der Pyramide bedeckt ist, gilt hier für die sichtbare Oberfläche des Quaders:
O1 = a⋅b + 2⋅a⋅c + 2⋅b⋅c
= 5 mm⋅5 mm +
2⋅5 mm⋅3 mm + 2⋅5 mm⋅3 mm
=
25 mm² + 30 mm² + 30 mm²
85 mm²
Bei der draufliegenden Pyramide besteht die sichtbare Oberfläche nur aus den 4 gleichen Seitenflächen. Um deren Flächeninhalt zu berechnen, brauchen wir
außer der Grundseitenlänge a = 5 mm auch noch die Höhe eines Seitendreicks. Diese können wir als Hypothenuse in einem rechtwinkligen
Dreieck mit den Katheten = 2.5 mm und h = 3 mm berechnen, da ja der Fuß der Höhe
genau in der Mitte der Grundfläche liegt. Es gilt also:
ha² = ()² + h², oder eben ha
=
=
Damit können wir den Mantel der Pyramide berechnen: O2 = 4 ⋅
Für die gesuchte Oberfläche ergibt sich somit: O = O1 + O2 ≈ 85 mm² + 74,33 mm² ≈ 159,33 mm²
