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 Zylinder und einem Kegel, der auf dem Zylinder liegt.
Das Volumen des Zylinder kann man ja relativ einfach mit der Formel
VZ = G ⋅ h = π ⋅ r² ⋅ h berechnen.
V1 = π ⋅ r² ⋅ h = π⋅(4 cm)² ⋅ 3 cm = 48π cm³ ≈ 150,8 cm³
Beim draufliegenden Kegel lässt sich das Volumen einfach als
VKegel = G ⋅ h =
⋅π⋅r² ⋅ h :
V2 = ⋅ π ⋅ (4 cm)² ⋅ 3 cm ≈ 50,27 cm²
Für das gesuchte Volumen ergibt sich somit: V = V1 + V2 ≈ 150,8 cm² + 50,27 cm² ≈ 201,1 cm²
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
= 9 mm⋅5 mm +
2⋅9 mm⋅4 mm + 2⋅5 mm⋅4 mm
=
45 mm² + 72 mm² + 40 mm²
157 mm²
Bei dem draufliegenden Halbzylinder sehen wir vorne und hinten jeweils einen halben Kreis mit Radius 4,5 mm,
also 2⋅πr² = π⋅4,5² mm²
≈ 63,62 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=5 mm ist und die andere Seite ein halber Kreisumfang mit Radius
r==4.5 mm, also U = π⋅r = 4.5π mm.
Somit gilt für die sichtbare Oberfläche des Halbylinders:
O2 = πr² + π⋅r⋅b = 4.5²π mm
+ π⋅4.5⋅5 mm = 42.75⋅π mm² ≈
134,3 mm².
Für die gesuchte Oberfläche ergibt sich somit: O = O1 + O2 ≈ 157 mm² + 134,3 mm² ≈ 291,3 mm²
