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 einer geraden quadratischen Pyramide, die auf dem Quader liegt.
Das Volumen des Quaders lässt sich ja recht einfach mit der Formel V = a⋅b⋅c berechnen:
V1 = a⋅b⋅c
= 5 m⋅5 m⋅3 m
=
75 m³
Die draufliegende Pyramide berechnen wir mit der Formel V = G ⋅ h = ⋅ a² ⋅ h
Somit gilt: V2 = ⋅ 25 m² ⋅ 7 m
=
58,33 m³
Für das gesuchte Volumen ergibt sich somit:V = V1 + V2 ≈ 75 m³ + 58,33 m³ ≈ 133,3 m³
Berechnung von Oberflächeninhalt
Beispiel:
Berechne die Oberfläche des zusammengesetzten Körpers.
Der gezeichnete Körper besteht aus zwei Teilen: einem Zylinder und einer halben Kugel, die auf dem Zylinder liegt.
Normalerweise hätte der Zylinder einen Mantel, und zwei Kreisflächen als Ober- und Unterseite. Weil ja hier aber die Deckfläche nicht frei ist, sondern von der Halbkugel bedeckt ist, gilt hier für die sichtbare Oberfläche des Zylinder:
O1 = M + G
Die Grundfläche ist ja einfach ein Kreis mit dem Flächeninhalt G = π⋅ r² = π⋅(3 cm)² ≈
28,27 cm².
Der Mantel hat (abgerollt) die Form eines Rechtecks, bei dem eine Seite die Höhe z =
2 cm und die andere Seite ein Kreisumfang mit Radius r = 3 cm ist, also U = 2π⋅r =
2π⋅3 cm. Der Mantel hat also eine Fläche von M = z⋅U = 2 cm⋅6π cm
≈ 37,7 cm².
Somit gilt für die sichtbare Oberfläche des Zylinders:O1 = M + G
≈ 37,7 cm² + 28,27 cm² ≈
65,97 cm²
Bei der draufliegenden Halbkugel lässt sich die Oberfläche einfach als halbe Kugelfläche berechnen:
O2 = ⋅ 4π⋅r² = 2π⋅r² = 2π⋅(3 cm)² ≈
56,55 cm²
Für die gesuchte Oberfläche ergibt sich somit: O = O1 + O2 ≈ 65,97 cm² + 56,55 cm² ≈ 122,52 cm²