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 cm⋅5 cm⋅2 cm
=
50 cm³
Die draufliegende Pyramide berechnen wir mit der Formel V = G ⋅ h = ⋅ a² ⋅ h
Somit gilt: V2 = ⋅ 25 cm² ⋅ 3 cm
=
25 cm³
Für das gesuchte Volumen ergibt sich somit:V = V1 + V2 ≈ 50 cm³ + 25 cm³ ≈ 75 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
= 2 cm⋅3 cm +
2⋅2 cm⋅7 cm + 2⋅3 cm⋅7 cm
=
6 cm² + 28 cm² + 42 cm²
76 cm²
Bei dem draufliegenden Halbzylinder sehen wir vorne und hinten jeweils einen halben Kreis mit Radius 1 cm,
also 2⋅πr² = π⋅1² cm²
≈ 3,14 cm²
Außerdem haben wir noch den halben Zylindermantel: Dieser hat (abgerollt)
die Form eines Rechtecks, bei dem eine Seite eben die Tiefe nach hinten b=3 cm ist und die andere Seite ein halber Kreisumfang mit Radius
r==1 cm, also U = π⋅r = 1π cm.
Somit gilt für die sichtbare Oberfläche des Halbylinders:
O2 = πr² + π⋅r⋅b = 1²π cm
+ π⋅1⋅3 cm = 4⋅π cm² ≈
12,57 cm².
Für die gesuchte Oberfläche ergibt sich somit: O = O1 + O2 ≈ 76 cm² + 12,57 cm² ≈ 88,57 cm²
