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faecher:mathematik:mathebuch:zylinder_kegel_und_kegelstumpf [2017/05/04 18:38]
windels [Beispielaufgabe]
faecher:mathematik:mathebuch:zylinder_kegel_und_kegelstumpf [2018/03/16 21:11] (aktuell)
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-**Volumen:​** ​+**Volumen:​**  
 +V = b² * π * a
  
-V = b² * π * a+V = (6 cm)² * π * 8 cm
  
-V = (6 cm)² * π * 8 cm +V = **904,78 cm³**
- +
-V = **904,78 cm³**+
    
- 
  
 **Mantelfläche:​** **Mantelfläche:​**
Zeile 77: Zeile 75:
  
 M = **301,59 cm²** M = **301,59 cm²**
 +
 +
 +
 +
 +
  
  
Zeile 82: Zeile 85:
  
 O = 2 * b² * π + 2 * b * π * a O = 2 * b² * π + 2 * b * π * a
 +
 O = 2 * (6 cm)² * π + 2 * 6 cm * π * 8 cm O = 2 * (6 cm)² * π + 2 * 6 cm * π * 8 cm
 +
 O = **527,79 cm²** O = **527,79 cm²**
  
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 V = (8 cm)² * π * 6 cm V = (8 cm)² * π * 6 cm
-V = 1206,37 cm³ 
  
 +V = **1206,37 cm³**
  
-Mantelfläche: ​ 
  
-AM = 2 π +**Mantelfläche:​** 
-AM = 2 8 cm * π * 6 cm +
-AM = 301,59 cm²+
  
 +M = 2 * a * π * b
  
-Oberfläche:​+M = 2 * 8 cm * π * 6 cm
  
-AO a² π + 2 π * b += **301,59 cm²**
-AO = 2 * ( 8 cm)² * π + 2 * 8 cm * π * 6 cm +
-AO = 703,72 cm²+
  
-</​hidden>​ 
  
 +**Oberfläche:​**
  
 +O = 2 * a² * π + 2 * a * π * b
  
 +O = 2 * ( 8 cm)² * π + 2 * 8 cm * π * 6 cm
  
-====Zylinderschnitt====  +**703,72 cm²**
- +
  
 +</​hidden>​
  
-Schneidet man einen geraden** Kreiszylinder (Radius r)** mit einer Ebene schräg ab, entsteht als Schnittkurve eine Ellipse. Hat der untere Zlinderabschnitt die **minimale Höhe h1** und die **maximale Höhe h2**,so hat die  
  
-**Schnittellipse**+ 
 + 
 +=====Zylinderschnitt=====
    
-die **große Halbachse** ​           **a √ (r² + ½ * (h2 - h1)²)**+====Definition==== 
 +{{:​faecher:​mathematik:​mathebuch:​zylinderschnitt.jpg?​300|}}
  
-und die **kleine Halbachse**     ​**b = r**+Schneidet man einen geraden Kreiszylinder mit dem Radius r durch eine Ebene schräg ab, entsteht als Schnittkurve eine Ellipse. Hat der untere Zlinderabschnitt die **minimale Höhe h1** und die **maximale Höhe h2**,so gilt fürdie ​**Schnittellipse** 
 +  
 +<​note> ​  
 +(1) große Halbachse: ​           a = √ (r² + ½ * (h2 - h1)²)
  
-β Neigungswinkel der Schnitteergibt sich für+(2) kleine Halbachse: ​    ​ b ​r
  
 +</​note>​
  
 +====Formeln====
  
- <note important>​-  das Volumen ​       : **V = r² * π * ½ * (h1 + h2)**+<note important>​ 
 +Volumen ​       : V = r² * π * ½ * (h1 + h2)
  
  
- - die Mantelfläche ​  : ​**M = 2 * r * π * ½ * (h1 + h2) = r * π * (h1 + h2)**+Mantelfläche ​  : M = 2 * r * π * ½ * (h1 + h2) = r * π * (h1 + h2)
                                                                    
                                            
- - die Oberfläche ​    : ​**O = (r² + a * r) + r * π * (h1 + h2) = r * π * (r + a + h1 + h2)** +Oberfläche ​    : O = (r² + a * r) + r * π * (h1 + h2) = r * π * (r + a + h1 + h2)
-</​note>​+
  
-{{:​faecher:​mathematik:​mathebuch:​zylinderschnitt.jpg?​300|}} 
  
-                                
-Das **Volumen** und die **Mantelfläche** sind **gleich** dem Zylinders mit der **mittleren Höhe** **hm = ½ * (h1 + h2)** 
  
  
 +                               
 +Die Formeln für das **Volumen** und die **Mantelfläche** **gleichen** denen eines **Zylinders** mit der **mittleren Höhe hm**
  
- +<​note>​ 
-__Beispiel__+hm = ½ * (h1 + h2) 
 +</​note>​ 
 +</​note>​
  
  
 +====Beispielaufgabe====
  
 Eine Orgelpfeife hat eine Höhe von 68 cm bei einem Durchmesser (d) von 4,3 cm. Eine Orgelpfeife hat eine Höhe von 68 cm bei einem Durchmesser (d) von 4,3 cm.
Zeile 156: Zeile 168:
  
  
 +<hidden Zeige mir die Lösung>
 **Lösung** **Lösung**
  
Zeile 177: Zeile 189:
 M = 889,6 cm² M = 889,6 cm²
  
 +</​hidden>​
  
  
  
 +=====Hohlzylinder=====
  
-**__Hohlzylinder__**+====Definition====
  
 +{{:​faecher:​mathematik:​mathebuch:​hohlzylinder.jpg?​200|}}
  
 +Besitzt ein gerader Kreiszylinder eine **Bohrung entlang seiner Achse**, so spricht man von einem Hohlzylinder. Für einen Hohlzylinder sind die **bestimmenden Größen** neben der **Höhe h** der **Außenradius R** und der **Innenradius r**.
  
-Besitzt ein gerader Kreiszylinder eine **Bohrung entlang seiner Achse**, so spricht man von einem Hohlzylinder. +<​note>​ 
-Für einen Hohlzylinder sind die **bestimmenden Größen** neben der **Höhe h** der **Außenradius ​R** und der **Innenradius ​r**.+Die Wanddicke b ist  ​r 
 +</​note>​
  
-Die Wanddicke b ist somit R - r+====Formeln====
  
-Es ergibt sich für +<note important>​
  
-<note important>​- das Volumen ​     :  ​**V = R² * π * h - r² * π * h = (R² - r²) * π * h**+Volumen ​     :  V = R² * π * h - r² * π * h = (R² - r²) * π * h
                               ​                               ​
-                           +Mantelfläche (innen und außen) ​ :    M = 2 * π * (R + r) * h
- +
- - die Mantelfläche (innen und außen) ​ :   ** M = 2 * π * (R + r) * h** +
  
- - die Oberfläche ​                                  ​  ** O = 2 * π * (R² - r²) + 2 * π * (R + r) * h = 2 * π * (R + r) * (R - r + h)**+Oberfläche ​            ​   O = 2 * π * (R² - r²) + 2 * π * (R + r) * h = 2 * π * (R + r) * (R - r + h)
 </​note>​ </​note>​
  
  
-{{:​faecher:​mathematik:​mathebuch:​hohlzylinder.jpg?​200|}} +====Beispielaufgabe====
- +
- +
-__Beispiel:​__+
  
  
Zeile 216: Zeile 227:
  
  
 +<​hidden>​
 **Lösung** **Lösung**
  
Zeile 235: Zeile 246:
     M = 3769,9 cm²     M = 3769,9 cm²
     M = 0,377 m²      M = 0,377 m² 
 +</​hidden>​
  
-__ +======Kegel======
-**Kegel**__ +
  
  
 +====Definition====
  
 In der **Geometrie** ist damit häufig der **Spezialfall** des **geraden Kreiskegels** gemeint. In der **Geometrie** ist damit häufig der **Spezialfall** des **geraden Kreiskegels** gemeint.
Zeile 246: Zeile 257:
 Die **Höhe h** des Kegels ist der **Abstand der Spitze** von der **Basisebene.** Die **Höhe h** des Kegels ist der **Abstand der Spitze** von der **Basisebene.**
  
 +====Formeln====
  
-Es ergibt sich für+{{:​faecher:​mathematik:​mathebuch:​kegel.jpg?​200|}}
  
  
 + <​note important>​
 +Grundfläche ​ :  AG = r² * π
  
- <​note important>​- die Grundfläche ​ : ** AG = r² * π** +Volumen ​      : V   = ¹⁄3 ​ * r² * π* h  ​= ​ ¹⁄3 ​AG h
- +
- +
- - das Volumen ​      : ​** V   = ¹⁄3 ​ * r² * π* h** +
   ​   ​
-                                        =  ¹⁄3 ​AG h+                                        
 +Mantelfläche ​ : AM = r π
  
 +Oberfläche ​    : AO = AM + AG = r * π * (r + s)
  
- - die Mantelfläche ​ : **AM = r * s * π** +Mantellinie ​    : s     = √h² + r²
- +
- +
- - die Oberfläche ​    : AO = **AM + AG = r * π * (r + s)** +
- +
-                                                 +
- - die Mantellinie ​    :** s     = √h² + r²**+
  
 </​note>​ </​note>​
  
-{{:​faecher:​mathematik:​mathebuch:​kegel.jpg?​200|}} 
  
  
  
-__Beispiel__+====Beispielaufgabe====
  
  
Zeile 279: Zeile 285:
 Bestimme das Volumen, die Grund-, Mantel- und Oberfläche. Bestimme das Volumen, die Grund-, Mantel- und Oberfläche.
  
 +<​hidden>​
  
 **Lösung** **Lösung**
Zeile 321: Zeile 327:
 AO = 678,63 cm² AO = 678,63 cm²
  
 +</​hidden>​
  
- +====Kegelstumpf====
-__**Kegelstumpf**__+
  
  
Zeile 361: Zeile 367:
  
  
-__Beispiel__+===Beispielaufgabe===
  
  
Zeile 368: Zeile 374:
  
  
 +<​hidden>​
  
 **Lösung** **Lösung**
Zeile 392: Zeile 398:
 AO = π * [4² + 8² + 12,65 * (4 + 8)] AO = π * [4² + 8² + 12,65 * (4 + 8)]
 AO = 728,2 cm² AO = 728,2 cm²
-  +</​hidden> ​
  
  
-**__Übungsaufgaben__** 
  
-====Übungsaufgabe Zylinder====+======Übungsaufgaben======
  
-__Zylinder:__+=====Zylinder:=====
  
  
Zeile 413: Zeile 417:
  
 e) Wie verändert sich der Mantelflächeninhalt eines Zylinders, wenn der Radius und die Höhe verdoppelt (verdreifacht) werden ? e) Wie verändert sich der Mantelflächeninhalt eines Zylinders, wenn der Radius und die Höhe verdoppelt (verdreifacht) werden ?
- 
- 
- 
-**__Zylinderschnitt__** 
- 
- 
-Berechne das Volumen und die Mantelfläche des abgebildeten Rohrschenkels. Das Rohr hat einen Außendurchmesser von 60 mm und Wandstärke von 3 mm. 
- 
-{{:​faecher:​mathematik:​mathebuch:​rohrschenkel.jpg?​300|}} ​               ​ 
- 
-<hidden Zeig mir die Loesung>​Das ist ein Versteckter Satz</​hidden>​ 
- 
 <hidden Zeige mir die Lösung> <hidden Zeige mir die Lösung>
     ​     ​
Zeile 476: Zeile 468:
  
 </​hidden> ​ </​hidden> ​
-====Übungsaufgabe Zylinder 2==== 
  
-                  + 
- **__Zylinderschnitt__**+====Zylinderschnitt====
  
  
Zeile 486: Zeile 477:
 {{:​faecher:​mathematik:​mathebuch:​rohrschenkel.jpg?​300|}} ​               ​ {{:​faecher:​mathematik:​mathebuch:​rohrschenkel.jpg?​300|}} ​               ​
  
-<​hidden>​**Lösung**+ 
 + 
 + 
 + 
 + 
 +                                  
 + 
 +<​hidden>​ 
 +**Lösung** 
 +                ​
                   geg: h2 = 200 mm    d = 60 mm                    geg: h2 = 200 mm    d = 60 mm 
                    h1 = h2 - d                    h1 = h2 - d
Zeile 498: Zeile 498:
                    M = 64088 mm²</​hidden>​                    M = 64088 mm²</​hidden>​
                                        
 +</​hidden> ​                  
                                        
-                    +====Hohlzylinder====
-**__Hohlzylinder__**+
  
 a) Ein Abflußrohr aus Polyethylen soll an Schellen aufgehängt werden Berechne das Gesamgewicht für 1,0 m Rohr, wenn es voll mit Wasser gefüllt ist. Das Rohr hat einen Außendurchmesser von 22 cm und eine Wandstärke (b) von 1,3 cm bei einer dichte von ℘ = 1,26 kg/cm³. a) Ein Abflußrohr aus Polyethylen soll an Schellen aufgehängt werden Berechne das Gesamgewicht für 1,0 m Rohr, wenn es voll mit Wasser gefüllt ist. Das Rohr hat einen Außendurchmesser von 22 cm und eine Wandstärke (b) von 1,3 cm bei einer dichte von ℘ = 1,26 kg/cm³.
Zeile 508: Zeile 508:
  
  
-<​hidden>​**Lösung**+<​hidden>​ 
 +**Lösung**
 a) R = 11 cm      h = 100 cm     δ = 1,26 kg/​dm³ ​    b = 1,3 cm a) R = 11 cm      h = 100 cm     δ = 1,26 kg/​dm³ ​    b = 1,3 cm
 r = R - b r = R - b
Zeile 540: Zeile 541:
 Gewicht = V *  δ Gewicht = V *  δ
 Gewicht = 0,0746 cm³ * 16,66 g/cm³ Gewicht = 0,0746 cm³ * 16,66 g/cm³
-Gewicht = 1,​24g</​hidden>​+Gewicht = 1,24g 
 +</​hidden>​
  
  
-**__Kegel__**+====Kegel====
  
  
Zeile 553: Zeile 555:
  
  
-<​hidden>​a) geg: s = 6,5 m     α = 50°+<​hidden>​ 
 +a) geg: s = 6,5 m     α = 50°
 AM = r * s * π AM = r * s * π
 r= cos α * s r= cos α * s
Zeile 567: Zeile 570:
 AO = r * π * (r + s) AO = r * π * (r + s)
 AO = 0,60 m * π * (0,6 + 1,30) m AO = 0,60 m * π * (0,6 + 1,30) m
-AO = 3,58 m²</​hidden>​+AO = 3,58 m² 
 +</​hidden>​
                                        
                                        
-**__Kegelstumpf__**+====Kegelstumpf====
  
  
Zeile 576: Zeile 580:
  
  
-<​hidden>​**Lösung**+<​hidden>​ 
 +**Lösung**
 geg: R = 7 cm      r = 4 cm   h = 9 cm geg: R = 7 cm      r = 4 cm   h = 9 cm
 V = ¹⁄3 * h * π * (R² + R * r + r²) V = ¹⁄3 * h * π * (R² + R * r + r²)
Zeile 587: Zeile 592:
 m = 0,333 m = 0,333
 AO = π * [4² cm² + 7² cm² + 0,333 cm * (4 cm + 7 cm)] AO = π * [4² cm² + 7² cm² + 0,333 cm * (4 cm + 7 cm)]
-AO = 215,71 cm²</​hidden> ​  +AO = 215,71 cm² 
 +</​hidden> ​  
  
  
-**Weitere Übungen**  +====Weitere Übungen====  
 +<​note>​
      ​http://​www.mathe-trainer.de/​Klasse10/​Koerperberechnungen/​Block5/​Aufgaben.htm ​                ​http://​www.mathe-trainer.de/​Klasse10/​Koerperberechnungen/​Block5/​Aufgaben.htm ​          
      ​http://​www.aufgabenfuchs.de/​mathematik/​koerper/​zylinder.shtml      ​http://​www.aufgabenfuchs.de/​mathematik/​koerper/​zylinder.shtml
      ​https://​www.schulminator.com/​mathematik/​aufgaben/​prisma-zylinder-pyramide-kegel-uebungen-und-aufgaben-mit-loesungen      ​https://​www.schulminator.com/​mathematik/​aufgaben/​prisma-zylinder-pyramide-kegel-uebungen-und-aufgaben-mit-loesungen
 +     
 +</​note>​