• Oberflächen/Rauminhalte Wü., Quad., Pris.
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  • 11.08.2023
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Ober­flä­chen und Raum­in­hal­te von Wür­feln und Pris­men

Teil A1 - Auf­ga­ben

OHNE Ta­schen­rech­ner

Re­chen­weg

Um die volle Punkt­zahl zu er­hal­ten, soll­test du beim Lösen der Auf­ga­ben stets den Re­chen­weg an­ge­ben, d.h. ...

- For­mel auf­schrei­ben,

- Zah­len in die For­mel ein­set­zen,

- rech­nen und

- Lö­sung dop­pelt un­ter­strei­chen.

Lösung1
VQ = a · b · c
= 2 cm · 4 cm · 6 cm = 48 cm3
OQ = 2ab + 2bc + 2ac
= 2 · 2 · 4 + 2 · 4 · 6 + 2 · 2 · 6
= 16 cm2 + 48 cm2 + 24 cm2 = 88 cm2
Lö­sungs­satz nicht ver­ges­sen.
1
Ein Qua­der hat die Kan­ten­län­gen a = 2 cm,
b = 4 cm und c = 6 cm.
Be­rech­ne das Vo­lu­men und die Ober­flä­che des Qua­ders.
Lösung2
a) Zah­len für die Was­ser­men­ge: a = 100 cm (Brei­te), b = 60 cm (Tiefe), c = 15 cm (Was­ser­hö­he)
VQ = a · b · c
= 100 cm · 60 cm · 15 cm = 90.000 cm3 = 90 dm3 = 90 l
Lö­sungs­satz nicht ver­ges­sen.
b) OQ = ab + 2bc + 2ac (Ach­tung: a · b - also der Boden - ist nur ein­fach, da das Aqua­ri­um oben offen ist!, c ist jetzt 50 cm)
= 100 · 60 + 2 · 60 · 50 + 2 · 100 · 50
= 6.000 cm2 + 6.000 cm2 + 10.000 cm2 = 22.000 cm2 oder 220 dm2 oder 2,2 m2
Lö­sungs­satz nicht ver­ges­sen.
2
Das oben of­fe­ne Aqua­ri­um der Schild­krö­ten im grü­nen
Lern­haus ist 1 m breit, 60 cm tief und 50 cm hoch.
Die Was­ser­hö­he be­trägt 15 cm.
  • Wie viel Liter Was­ser sind im Aqua­ri­um?
  • Wie groß ist die Glas­flä­che des Aqua­ri­ums?
Lösung3
a) Ein Wür­fel hat 12 Kan­ten, d.h. 60 cm : 12 = 5 cm
Lö­sungs­satz nicht ver­ges­sen.
b) OW = 6aa oder 6a2
= 6 cm · 5 cm · 5 cm = 150 cm2
Lö­sungs­satz nicht ver­ges­sen.
c) VW = a · a · a
= 5 cm · 5 cm · 5 cm = 125 cm3
Lö­sungs­satz nicht ver­ges­sen.
3
Alle Kan­ten eines Wür­fels sind zu­sam­men 60 cm lang.
  • Wie lang ist eine Kante?
  • Wie groß ist Ober­flä­che des Wür­fels?
  • Wie groß ist das Vo­lu­men des Wür­fels?
Lösung4
Vo­lu­men: VQ = a · b · c = 112 cm2 = a · b · b
112 cm2 = a · 4 · 4 = 112 cm2 : 16 = 7 cm
Ober­flä­che: OQ = 4ab + 2bb
Ach­tung: a · b gibt es vier Mal, da die zwei Sei­ten­flä­chen je­weils ein Qua­drat sind.
OQ = 4 · 7 · 4 + 2 · 4 · 4 = 112 + 32 = 144 cm2
Lö­sungs­satz nicht ver­ges­sen.
4
Das Vo­lu­men eines Qua­ders be­trägt 112 cm3. Die qua­dra­ti­sche Sei­ten­flä­che hat eine
Sei­ten­län­ge von 4 cm.
Be­rech­ne die Ober­flä­che des Qua­ders.
Tipp: Die feh­len­de Sei­ten­län­ge be­kommst du über das Vo­lu­men her­aus. Am Bes­ten fer­tigst du dazu eine Skiz­ze an.
Lösung5
Vo­lu­men Haus­dach: VQ = a · a · h
= 4 cm · 4 cm · 9 cm = 144 cm3
Durch das Drei­eck wird das Vo­lu­men hal­biert, also 144 cm3 : 2 = 72 cm3
Vo­lu­men über die Ober­flä­che des Drei­eckes: A = = · 4 cm = 72 cm3
Lö­sungs­satz nicht ver­ges­sen.
5
Be­rech­ne das Vo­lu­men des ab­ge­bil­de­ten Haus­da­ches mit einer qua­dra­ti­schen Grund­flä­che.
Lösung6
a) Vo­lu­men: VQ = a · b · c
Ver­dop­pel­te Sei­ten­län­ge: VQ = 2a · 2b · 2c = 8 · a · b · c
Man er­kennt, dass sich das Vo­lu­men verachtfacht!
Vier blaue Wür­fel in der un­te­ren Ebene.
Lö­sungs­satz nicht ver­ges­sen.
b) Ober­flä­che: OQ = 2ab + 2bc + 2ac
Ver­dop­pel­te Sei­ten­län­ge: OQ = 2 · (2a · 2b) + 2 · (2b · 2c) + 2 · (2a · 2c)
= 2 · (4 · a · b) + 2 · (4 · b · c) + 2 · (4 · a · c)
Man er­kennt, dass sich die Ober­flä­che vervierfacht! Graue Flä­che
vier Mal so groß. Lö­sungs­satz nicht ver­ges­sen.

Teil A2/B - Auf­ga­ben

MIT Hilfs­mit­teln wie TR und For­mel­samm­lung.

Pri­vat: A. Schö­ler
6
Nach­ge­dacht
  • Wie ver­än­dert sich das Vo­lu­men, wenn die Sei­ten­län­gen eines Qua­ders ver­dop­pelt wer­den?

  • Wie ver­än­dert sich die Ober­flä­che, wenn die Sei­ten­län­gen eines Qua­ders ver­dop­pelt wer­den?
    Tipp: Am Bes­ten fer­tigst du eine Skiz­ze oder wen­dest die For­mel an.
Lösung7
a) Sei­ten­län­ge über die For­mel der Ober­flä­che:
OW = 6 · a · a = 37,5 cm2 | : 6
37,5 : 6 = a2
= a2 | √ (Wur­zel zie­hen)
2,5 cm = a
Lö­sungs­satz nicht ver­ges­sen.
b) VW = a3 = 2,5 cm· 2,5 cm · 2,5 cm = 15,625 cm3
Lö­sungs­satz nicht ver­ges­sen.
7
Du hast einen Wür­fel mit einer Ober­flä­che von 37,5 cm2 vor dir lie­gen.
  • Wie lang ist eine Kante des Wür­fels?

  • Wie groß ist der Raum­in­halt (das Vo­lu­men) des Wür­fels?
Lösung8
Sei­ten­län­ge des Qua­dra­tes über die Län­gen der Sei­ten (als Glei­chung lösen).
4 · a + 4 · a + 4 · 13 = 100
8 · a + 52 = 100 | - 52
8 · a = 48 | : 8
a = 6 cm
VQ = a · a · b = 6 cm · 6 cm · 13 cm = 468 cm3
Lö­sungs­satz nicht ver­ges­sen.
8
Der ab­ge­bil­de­te Qua­der mit einer qua­dra­ti­schen Flä­che
hat eine Ge­samt­kan­ten­län­ge von genau 100 cm.
Be­rech­ne das Vo­lu­men des Qua­ders.
Lösung9
Höhe über das Vo­lu­men!
VQ = a · b · c
6.300 = 30 · 14 · c
6.300 = 420 · c | : 420
c = 15 cm Lö­sungs­satz nicht ver­ges­sen.
9
Der ab­ge­bil­de­te Qua­der hat ein Vo­lu­men von 6.300 cm3.
Be­rech­ne die Höhe des Qua­ders.
Lösung10
a) Das H be­steht aus 7 gleich gro­ßen Wür­feln.
VW = a · a · a = 4 cm · 4 cm · 4 cm = 64 cm3
7 · 64 cm3 = 448 cm3 Lö­sungs­satz nicht ver­ges­sen.
b) Ober­flä­che ge­dank­lich in Qua­dra­te zer­le­gen.
Vor­der­sei­te + Rück­sei­te: je 7 Q. also 14 Q.
Sei­ten außen rechts + links: je 3 Q. also 6 Q.
Stand­flä­che unten: 3 Q.
In­nen­flä­chen: 5 Q.
Deck­flä­chen: 2 Q.
Ins­ge­samt: 14 + 6 + 3 + 5 + 2 = 30 Qua­dra­te
30 · 4 cm · 4 cm = 480 cm2 Lö­sungs­satz nicht ver­ges­sen.
10
Hier siehst du ein gro­ßes U.
  • Wie groß ist das Vo­lu­men des Buch­sta­bens?
    Tipp: Zeich­nung zu­erst genau an­schau­en und über­le­gen.
    Viel­leicht kannst du den Buch­sta­ben ja zer­le­gen!?

  • Wie groß ist die Ober­flä­che des Buch­sta­bens?
    Auch hier zu­erst genau über­le­gen.
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