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⋅(5 mm)² ⋅ 2 mm = 50π mm³ ≈ 157,08 mm³
Beim draufliegenden Kegel lässt sich das Volumen einfach als
VKegel = G ⋅ h =
⋅π⋅r² ⋅ h :
V2 = ⋅ π ⋅ (5 mm)² ⋅ 5 mm ≈ 130,9 mm²
Für das gesuchte Volumen ergibt sich somit: V = V1 + V2 ≈ 157,08 mm² + 130,9 mm² ≈ 288 mm²
Berechnung von Oberflächeninhalt
Beispiel:
Berechne die Oberfläche des zusammengesetzten Körpers.
Der gezeichnete Körper besteht aus zwei Teilen: einem Quader und einer geraden quadratischen Pyramide, die 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 der Pyramide bedeckt 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⋅3 mm + 2⋅6 mm⋅3 mm
=
36 mm² + 36 mm² + 36 mm²
108 mm²
Bei der draufliegenden Pyramide besteht die sichtbare Oberfläche nur aus den 4 gleichen Seitenflächen. Um deren Flächeninhalt zu berechnen, brauchen wir
außer der Grundseitenlänge a = 6 mm auch noch die Höhe eines Seitendreicks. Diese können wir als Hypothenuse in einem rechtwinkligen
Dreieck mit den Katheten = 3 mm und h = 3 mm berechnen, da ja der Fuß der Höhe
genau in der Mitte der Grundfläche liegt. Es gilt also:
ha² = ()² + h², oder eben ha
=
=
Damit können wir den Mantel der Pyramide berechnen: O2 = 4 ⋅
Für die gesuchte Oberfläche ergibt sich somit: O = O1 + O2 ≈ 108 mm² + 80,5 mm² ≈ 188,5 mm²