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
= 9 cm⋅3 cm⋅9 cm
=
243 cm³
Den draufliegenden Halbzylinder berechnen wir mit der (halben) Zylinderformel V = G ⋅ h = ⋅ π ⋅ r² ⋅ h
Mit r = = 4.5 cm und h = b = 3 cm gilt dann :
V2 = ⋅ π ()² ⋅ b
=
⋅ π 20.25 cm² ⋅ 3 cm
=
95,43 cm³
Für das gesuchte Volumen ergibt sich somit:V = V1 + V2 ≈ 243 cm³ + 95,43 cm³ ≈ 338,4 cm³
Berechnung von Oberflächeninhalt
Beispiel:
Berechne die Oberfläche des zusammengesetzten Körpers.
Der gezeichnete Körper besteht aus zwei Teilen: einem Quader und einem halben Zylinder, der 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 dem halben Zylinder belegt ist, gilt hier für die sichtbare Oberfläche des Quaders:
O1 = a⋅b + 2⋅a⋅c + 2⋅b⋅c
= 6 mm⋅6 mm +
2⋅6 mm⋅2 mm + 2⋅6 mm⋅2 mm
=
36 mm² + 24 mm² + 24 mm²
84 mm²
Bei dem draufliegenden Halbzylinder sehen wir vorne und hinten jeweils einen halben Kreis mit Radius 3 mm,
also 2⋅πr² = π⋅3² mm²
≈ 28,27 mm²
Außerdem haben wir noch den halben Zylindermantel: Dieser hat (abgerollt)
die Form eines Rechtecks, bei dem eine Seite eben die Tiefe nach hinten b=6 mm ist und die andere Seite ein halber Kreisumfang mit Radius
r==3 mm, also U = π⋅r = 3π mm.
Somit gilt für die sichtbare Oberfläche des Halbylinders:
O2 = πr² + π⋅r⋅b = 3²π mm
+ π⋅3⋅6 mm = 27⋅π mm² ≈
84,82 mm².
Für die gesuchte Oberfläche ergibt sich somit: O = O1 + O2 ≈ 84 mm² + 84,82 mm² ≈ 168,82 mm²
