Aufgabenbeispiele von Zusammengesetzte Körper
Durch Aktualisieren des Browsers (z.B. mit Taste F5) kann man neue Beispielaufgaben sehen
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
= 7 m⋅8 m⋅4 m
=
224 m³
Den draufliegenden Halbzylinder berechnen wir mit der (halben) Zylinderformel V = G ⋅ h = ⋅ π ⋅ r² ⋅ h
Mit r = = 3.5 m und h = b = 8 m gilt dann :
V2 = ⋅ π ()² ⋅ b
=
⋅ π 12.25 m² ⋅ 8 m
=
153,94 m³
Für das gesuchte Volumen ergibt sich somit:V = V1 + V2 ≈ 224 m³ + 153,94 m³ ≈ 377,9 m³
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⋅(3 mm)² ≈
28,27 mm².
Der Mantel hat (abgerollt) die Form eines Rechtecks, bei dem eine Seite die Höhe z =
2 mm und die andere Seite ein Kreisumfang mit Radius r = 3 mm ist, also U = 2π⋅r =
2π⋅3 mm. Der Mantel hat also eine Fläche von M = z⋅U = 2 mm⋅6π mm
≈ 37,7 mm².
Somit gilt für die sichtbare Oberfläche des Zylinders:O1 = M + G
≈ 37,7 mm² + 28,27 mm² ≈
65,97 mm²
Bei der draufliegenden Halbkugel lässt sich die Oberfläche einfach als halbe Kugelfläche berechnen:
O2 = ⋅ 4π⋅r² = 2π⋅r² = 2π⋅(3 mm)² ≈
56,55 mm²
Für die gesuchte Oberfläche ergibt sich somit: O = O1 + O2 ≈ 65,97 mm² + 56,55 mm² ≈ 122,52 mm²