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 mm⋅8 mm⋅9 mm
=
648 mm³
Den draufliegenden Halbzylinder berechnen wir mit der (halben) Zylinderformel V = G ⋅ h = ⋅ π ⋅ r² ⋅ h
Mit r = = 4.5 mm und h = b = 8 mm gilt dann :
V2 = ⋅ π ()² ⋅ b
=
⋅ π 20.25 mm² ⋅ 8 mm
=
254,47 mm³
Für das gesuchte Volumen ergibt sich somit:V = V1 + V2 ≈ 648 mm³ + 254,47 mm³ ≈ 902,5 mm³
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⋅(4 cm)² ≈
50,27 cm².
Der Mantel hat (abgerollt) die Form eines Rechtecks, bei dem eine Seite die Höhe z =
3 cm und die andere Seite ein Kreisumfang mit Radius r = 4 cm ist, also U = 2π⋅r =
2π⋅4 cm. Der Mantel hat also eine Fläche von M = z⋅U = 3 cm⋅8π cm
≈ 75,4 cm².
Somit gilt für die sichtbare Oberfläche des Zylinders:O1 = M + G
≈ 75,4 cm² + 50,27 cm² ≈
125,66 cm²
Bei der draufliegenden Halbkugel lässt sich die Oberfläche einfach als halbe Kugelfläche berechnen:
O2 = ⋅ 4π⋅r² = 2π⋅r² = 2π⋅(4 cm)² ≈
100,53 cm²
Für die gesuchte Oberfläche ergibt sich somit: O = O1 + O2 ≈ 125,66 cm² + 100,53 cm² ≈ 226,19 cm²
