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
= 6 m⋅6 m⋅4 m
=
144 m³
Die draufliegende Pyramide berechnen wir mit der Formel V = G ⋅ h = ⋅ a² ⋅ h
Somit gilt: V2 = ⋅ 36 m² ⋅ 7 m
=
84 m³
Für das gesuchte Volumen ergibt sich somit:V = V1 + V2 ≈ 144 m³ + 84 m³ ≈ 228 m³
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
= 4 mm⋅4 mm +
2⋅4 mm⋅3 mm + 2⋅4 mm⋅3 mm
=
16 mm² + 24 mm² + 24 mm²
64 mm²
Bei dem draufliegenden Halbzylinder sehen wir vorne und hinten jeweils einen halben Kreis mit Radius 2 mm,
also 2⋅πr² = π⋅2² mm²
≈ 12,57 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=4 mm ist und die andere Seite ein halber Kreisumfang mit Radius
r==2 mm, also U = π⋅r = 2π mm.
Somit gilt für die sichtbare Oberfläche des Halbylinders:
O2 = πr² + π⋅r⋅b = 2²π mm
+ π⋅2⋅4 mm = 12⋅π mm² ≈
37,7 mm².
Für die gesuchte Oberfläche ergibt sich somit: O = O1 + O2 ≈ 64 mm² + 37,7 mm² ≈ 101,7 mm²
