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Thomas Röser
Terme – Lineare Gleichungen und Funktionen – Prozent-
und Zinsrechnung – Körper – Stochastik
StationenlernenMathematik 8. Klasse
Bergedorfer Lernstationen
Thomas Röser
Kreis, Zylinder und PrismaStationenlernen Mathematik 8. Klasse
Downloadauszug aus dem Originaltitel:
Das Werk als Ganzes sowie in seinen Teilen unterliegt dem deutschen Urheberrecht. Der Erwerber des Werkes ist berechtigt, das Werk als Ganzes oder in seinen Teilen für den eigenen Gebrauch und den Einsatz im eigenen Unterricht zu nutzen. Die Nutzung ist nur für den genannten Zweck gestattet, nicht jedoch für einen schulweiten Einsatz und Gebrauch, für die Weiterleitung an Dritte (einschließlich aber nicht beschränkt auf Kollegen), für die Veröffentlichung im Internet oder in (Schul-)Intranets oder einen weiteren kommerziellen Gebrauch. Eine über den genannten Zweck hinausgehende Nutzung bedarf in jedem Fall der vorherigen schriftlichen Zustimmung des Verlages. Verstöße gegen diese Lizenzbedingungen werden strafrechtlich verfolgt.
verfo
1Thomas Röser: Kreis, Zylinder und Prisma© Persen Verlag
5. Kreis, Zylinder und Prisma
Laufzettelzum Stationenlernen Kreis, Zylinder und Prisma
Kommentare:
Station 1
Kreisumfang
Station 2
Kreisfläche
Station 3
WiederholungRauminhalte von Prismen
Station 4
Oberflächen von Zylindern
Station 5
Rauminhalte von Zylindern
Station 6
Sachaufgaben
Zusatzstation A
Kreisringe
Zusatzstation B
Hohlkörper
Zusatzstation C
Zusammengesetzte Körper
Zusatzstation D
Netz und Schrägbild von Zylindern
Zylin
5
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Zusa
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A
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Thomas Röser: Kreis, Zylinder und Prisma© Persen Verlag
Thomas Röser: Kreis, Zylinder und Prisma© Persen Verlag
2
Station 2 Aufgabe
Kreisfläche
Aufgabe:Berechne die Kreisflächen.
Hinweis: Ergebnisse sollen auf zwei Nachkommastellen gerundet werden.
1. Vervollständige die Tabelle in deinem Heft, indem du die fehlenden Größen berechnest.
2. Berechne die Fläche der folgenden Figuren (graue Markierung) in deinem Heft.
3. Berechne Radius, Durchmesser und Umfang mithilfe der vorgegebenen Angaben zu den Kreis-
flächen.
Station 1 Aufgabe
Kreisumfang
Aufgabe:Berechne die Kreisumfänge.
Hinweis: Ergebnisse sollen auf zwei Nachkommastellen gerundet werden.
1. Vervollständige die Tabelle in deinem Heft, indem du die fehlenden Größen berechnest.
2. Miss den Radius/Durchmesser der Kreise und berechne den Umfang in deinem Heft.
3. Berechne den Umfang der Figuren in deinem Heft.
eis: Erg
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isma
ßen b
in deinem H
Thomas Röser: Kreis, Zylinder und Prisma© Persen Verlag
Thomas Röser: Kreis, Zylinder und Prisma© Persen Verlag
3
Station 4 Aufgabe
Oberflächen von Zylindern
Aufgabe:Berechne die Ober- und Mantelflächen von Zylindern.
1. Berechne die Ober- und Mantelflächen in deinem Heft und gib das Ergebnis in cm2 an.
2. Vergleiche die Ober- und Mantelflächen in deinem Heft und erkläre das Ergebnis.
3. Vervollständige die Tabelle auf dem Materialblatt. Hinweis: Zwei Formeln müssen zunächst
umgestellt werden.
Station 3 Aufgabe
Wiederholung Rauminhalte von Prismen
Aufgabe:Übe und wiederhole das Berechnen des Rauminhaltes von Prismen.
1. Berechne in deinem Heft den Rauminhalt der folgenden Würfel bzw. Quader.
2. Berechne in deinem Heft den Rauminhalt der folgenden Körper. Die Höhe des Körpers beträgt
jeweils 1,5 dm. Gib das Ergebnis in cm an.
3. Berechne die gesuchten Werte in deinem Heft.
4. Berechne den Rauminhalt des folgenden Fünfeckprismas bei einer Körperhöhe von 10 cm in
deinem Heft. (Tipp: Zerlege die Figur in zwei einzelne Figuren).
erechne
gleiche d
ber- u
die Ober- un
nd Ma
berfläche
h
ation 4
von Zylind
isma
zwei elne Figure
bei einer Kö
n).
rperhöh
Thomas Röser: Kreis, Zylinder und Prisma© Persen Verlag
Thomas Röser: Kreis, Zylinder und Prisma© Persen Verlag
4
Station 6 Aufgabe
Sachaufgaben
Aufgabe:Bearbeite die Sachaufgaben.
1.–5. Bearbeite die Sachaufgaben nach dem folgenden Prinzip:
Gegeben sind jeweils ein Sachverhalt, eine Frage oder eine Skizze.
Deine Aufgabe ist es,
– die Rechnung durchzuführen, die entsprechende Formel aufzustellen und
– den Antwortsatz zu formulieren.
Station 5 Aufgabe
Rauminhalte von Zylindern
Aufgabe:Übe das Berechnen des Rauminhalts von Zylindern.
1. Berechne das Volumen der Zylinder in deinem Heft und gib das Ergebnis in cm3 an.
2. Berechne den Radius bzw. die Höhe des Zylinders in deinem Heft. Stelle dafür zunächst die
Formel nach h um. Gib die Ergebnisse in cm an.
3. Bearbeite die folgende Sachaufgabe in deinem Heft. Führe dafür die Rechnung durch und for-
muliere einen passenden Antwortsatz.
. Bearb
Gegeben
achau
eite die Sacha
fgabe
Sach
ation 6
ufgaben
isma
Rechnung d
Thomas Röser: Kreis, Zylinder und Prisma© Persen Verlag
Thomas Röser: Kreis, Zylinder und Prisma© Persen Verlag
5
Zusatzstation B Aufgabe
Hohlkörper
Aufgabe:Übe das Berechnen von Hohlkörpern.
1. Berechne die gesuchten Größen eines Hohlzylinders in deinem Heft und gib das Ergebnis in
cm, cm2 bzw. cm3 an.
2. Berechne das Volumen der folgenden Hohlkörper bei einer Körperhöhe von 15 cm in deinem
Heft.
Zusatzstation A Aufgabe
Kreisringe
Aufgabe:Übe das Berechnen eines Kreisrings.
1. Berechne den Flächeninhalt der folgenden Kreisringe in deinem Heft. Gib das Ergebnis in cm2
an.
2. Überlege dir, wie die Formel lautet, wenn du mit dem Radius anstatt dem Durchmesser arbei-
test und berechne in deinem Heft. Gib das Ergebnis in cm2 an.
Berechn
cm2 bzw
nen v
ie gesu
on Ho
usHo
zstationkörp
n B
isma
m Durc
Thomas Röser: Kreis, Zylinder und Prisma© Persen Verlag
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6
Zusatzstation C Aufgabe
Zusammengesetzte Körper
Aufgabe:Berechne Rauminhalt und Oberfläche zusammengesetzter Körper.
1. Berechne Rauminhalt und Oberflächeninhalt der folgenden Doppelzylinder in deinem Heft.
2. Die folgende Formel kann ebenfalls genutzt werden, um den Oberflächeninhalt von Doppelzy-
lindern zu bestimmen. Setze die Werte aus dem Beispiel in die Formel ein und vergleiche.
Warum sind die Ergebnisse gleich? Erkläre.
Zusatzstation D Aufgabe
Netz und Schrägbild von Zylindern
Aufgabe:Übe das Zeichnen von Netz und Schrägbild bei Zylindern.
1. Zeichne das Schrägbild der folgenden Zylinder in dein Heft. Beachte, dass du nach oben ge-
nug Platz lassen musst.
2. Zeichne das Netz der folgenden Zylinder in dein Heft. Beachte auch hier, dass du nach oben
genug Platz lassen musst.
Zeichne
Platz las
en vo
s Schrä
n Net
und Schrä
h
zstationbild von Zy
n D
isma
eninh
ein und
7Thomas Röser: Kreis, Zylinder und Prisma© Persen Verlag
Station 1 Material
Kreisumfang
Der Umfang U eines Kreises ist proportional zu seinem Durchmesser d. Folglich gehört zu ei-
nem Kreis mit doppelten Durchmesser der doppelte Umfang, bei dreifachem Durchmesser der
dreifache Umfang, usw.
Für den Umfang eines Kreises mit Radius r oder Durchmesser d gilt die Formel:
U = π ¦ d, bzw. mit d = 2 ¦ r: U = 2 ¦ π ¦ r
Beispiel:
a) b) c) d) e) f) g)
r 5,5 m 1,26 km
d 3,8 cm 6,4 m 8,26 cm
U 11,94 cm 1,13 mm 5,78 m
2. a) b) c)
3. a) b)
gegeben: d = 4 cm; r = 2 cm gesucht: U
U = π ¦ dU = π ¦ 4 cmU = 12,57 cm
Bemerkung: π (gesprochen: Pi), ist der 16. Buchstabe des griechischen Alphabets. Tippt man π auf dem Taschenrechner ein, so erhält man die Zahl 3,14159 …In der Praxis wird aber auch oft nur mit 3,14 gerechnet.
4 cm
1.
4 cm
4 cm
6 m
10 m
,13 mm
d)
6,4
e)
1,26 k
59 …ets. tlphabppp
…
r
d
U
a)
8 cm
b)
enrh oft au
der 16. estein, son sechnee n
,14 g4nur mim
π ¦ 4 42,57 c5
Buchsc serhää
abe deb d
8Thomas Röser: Kreis, Zylinder und Prisma© Persen Verlag
Station 2 Material
Kreisfläche
Der Flächeninhalt A eines Kreises mit Radius r bzw. Durchmesser d berechnet man:
A = π ¦ r2 bzw. A = π ¦ d2
4, da r = d
2 gilt.
Beispiel:
1.
U A r d
a) 4,5 m
b) 12,44 cm
c) 20,8 mm
d) 55,4 km2
2. a) b)
3. a) A = 75 mm2 b) A = 2010,9 m2 c) A = 322,38 km2
gegeben: d = 6 cm; r = 3 cm gesucht: A
A = π ¦ r2
A = π ¦ (3 cm)2
A = 28,27 cm2
Bemerkung: Ist z.B. A gegeben und r gesucht, so wird die Formel nach r aufgelöst. Um r2 aufzulösen, wird die Gegenoperation zum Quadrieren, das Radizieren (Wurzel ziehen), an-gewandt.
Es gilt : r = √
6 cm
Aπ
4 cm
3 cm
6 m
d)
2
A
ufgziehen)eWurzelr e
m rm 2
an-non zum m
8,272
ucht, scQuadria
o wird die Fo i d eren dae
9Thomas Röser: Kreis, Zylinder und Prisma© Persen Verlag
Station 3 Material
Wiederholung Rauminhalte von Prismen
Den Rauminhalt V eines Prismas berechnet man als das Produkt aus der Grundfläche und der
Körperhöhe, daher gilt: V = G ¦ hKörper
. Prismen werden nach der Eckenzahl benannt, daher gibt
es Dreiecks-, Vierecks- (z.B. Rauten-, und Trapezprisma), Fünfecks-, … prismen. Quader und
Würfel sind besondere Prismen.
Beispiel zur Berechnung von Rauminhalten:
1. a) a = 30 cm b) a = 12,4 cm c) a = 2,3 cm; b = 4,3 cm; c = 6,6 cm
2. a) b) c) d)
3. a) Ein Dreiecksprisma hat einen Rauminhalt von 1028,31 cm2. Die Grundseite ist 14,7 cm
lang, die Höhe beträgt 9,9 cm. Bestimme die Körperhöhe.
b) Ein Trapezprisma hat einen Rauminhalt von 53 m2. Die Körperhöhe beträgt 23 dm, die
Höhe des Prismas 40 dm und die Seite a ist 3,7 m lang. Wie lang ist Seite c? Angabe in m,
cm und dm.
4.
Würfel: Quader: Dreiecksprisma: Trapezprisma:
V = a3 V = a ¦ b ¦ c V = g ¦ h2
¦ hKörper
V = a + c2
¦ h ¦ hKörper
6 cm
6 cm 3,5 cm
1,7 cm
4,2 cm
1,2 cm
6,8 cm
2,5 cm
8,1 cm
5,5 cm
5,3 cm
3,2 cm
Prism
nd d
1 cm
ma hat e
as 40
Rauminha
. Bestimme die
aum
von 1028,3
e Kö
m
m
3. a) Ein
la
6 cm
c)
a = 2,3 cm; b = 4 3
ere
Trapezprisp z i
V = VVV =V cc2
¦ h h¦ hhh
10Thomas Röser: Kreis, Zylinder und Prisma© Persen Verlag
Station 4 Material
Oberflächen von Zylindern
Der Zylinder setzt sich aus der rechteckigen Mantelfläche sowie der Grund-, und Deckfläche
(zwei gleich große Kreise) zusammen.
Flächeninhalt Mantel: M = U ¦ h (Umfang ¦ Höhe)
Wegen U = 2 ¦ π ¦ r gilt: M = 2 ¦ π ¦ r ¦ h
Grund-, Deckfläche: G = D = π ¦ r2
Oberfläche eines Zylinders:
O = 2 ¦ G + M mit G = π ¦ r2
O = 2 ¦ π ¦ r2 + 2 ¦ π ¦ r ¦ h ausgeklammert
O = 2 ¦ π ¦ r ¦ (r + h)
Beispiel:
1. a) r = 3 cm; h = 6 cm b) d = 0,3 cm; h = 12 mm
c) r = 0,055 m; h = 0,075 dm d) d = 78 mm; h = 3,1 cm
2. a) b)
3.
a) b) c) d)
r 5,4 cm 11,5 cm m
h 10,6 m m
M 425,8 cm2 313,03 m2 196 dm2
O 1026,17 cm2 29600 cm2
r
D
r
G
Mh
Berechne den Oberflächeninhalt mit Radius r = 5 cm und h = 8 cm.O = 2 ¦ π ¦ r ¦ (r + h)O = 2 ¦ π ¦ 5 cm ¦ (5 cm + 8 cm)O = 408,41 cm2
4,4 cm
13 cm
4,4 cm
13 cm
05
4
= 6 cm
5 m; h = 0,075
dm
t RR
m)m
s r = 5 cm und5 m u h = 8 c=Bereche cO OO OO
ne den Oben d n b2 ¦¦ π ¦ r¦
mert
11Thomas Röser: Kreis, Zylinder und Prisma© Persen Verlag
Station 5 Material
Rauminhalte von Zylindern
Um den Rauminhalt (Volumen) eines Zylinders zu berechnen, wird die
Grundfläche mit der Höhe multipliziert und es gilt:
V = G ¦ h mit G = π ¦ r2.
Die umgestellte Formel
für den Radius lautet: r = √____
Beispiel:
1. a) b) c) d)
d = 65 mm
h = 1,5 dm
2. a) V = 140 cm3; h = 10 cm b) V = 318,5 cm3; h = 8,7 cm c) V = 790 dm3; r = 470 cm
d) V = 56 cm3; d = 14 mm e) V = 38 dm3; r = 14,2 cm f) V = 2,4 l; h = 12,5 cm
3. Eine zylinderförmige Regentonne hat die angegebenen Maße.
a) Wie viel Liter Wasser enthält die Tonne, wenn sie zu
90 % gefüllt ist?
b) Nach dem letzten Regenfall haben sich 255 l Wasser in
der Tonne angesammelt. Wie hoch steht das Wasser?
Vπ ¦ h
h
r
Für einen Zylinder mit Radius 1,6 cm und Höhe 8 cm soll der Rauminhalt berechnet werden:V = G ¦ hV = π ¦ 1,6 cm2 ¦ 8 cmV = 64,34 cm3
12,2 cm
4,8 cm
1,5 m
550 cm
0,75 cm
5,1 cm
140 cm
45 cm
a) V = 1
d) V = 56 c
0 cm3; h = 10
m3; d
50 cm
c)
erden:ee
)
4
12,2 cm
d Hödd H 8 cm soll de8 m o d r Rauminr a m
12Thomas Röser: Kreis, Zylinder und Prisma© Persen Verlag
Station 6 Material
Sachaufgaben
1. Der Gartenteich von Familie Seibold ist kreisförmig und hat einen Durchmesser von 5,09 m. Er
soll mit quadratischen Basaltsteinen (a = 15 cm) umrandet werden. Wie viele Steine werden
mindestens benötigt, wenn diese aneinander liegen?
2. Maria behauptet: „Wenn der Umfang eines Kreises derselbe ist wie der Umfang eines Quadra-
tes mit Seitenlänge 5,5 cm, so hat der Kreis den größeren Flächeninhalt!“ Hat sie Recht?
3. Eine trapezförmige Baugrube von 20 m Länge wird ausgehoben.
9,80 m
6,2 m
2 m
a) Wie viel m3 Erde sind in der Grube?
b) Wie oft muss ein Bagger hin und her fahren, wenn er pro Tour 3,5 m3 in seiner Schaufel
mitnehmen kann?
4. 50 Konservendosen mit einem Durchmesser von je 12 cm und einer Höhe von je 12 cm sollen
eingefärbt werden. Dabei soll jede Dose 10 % schwarze und 25 % graue Farbe enthalten. Der
Rest wird weiß gefärbt. Wie viel m2 schwarze, graue und weiße Farbe wird jeweils benötigt?
5. In einen zylindrischen Kessel passen 1375 l Flüssigkeit. Der Kessel ist zu 70 % gefüllt und die
Flüssigkeit steht 3 m hoch. Wie breit ist der Kessel? Zeichne zunächst eine geeignete Skizze
und trage die gegebenen und gesuchten Werte ein.
einen zyli
ssigke
weiß gefä
it ei
Dabei
rbt. W
rchmesser
Do
, wenn er pro Tou 3,5 b) W
mi
4. 5
e oft muss e
nehmen ka
Erde sind in der G
Bagg
2 m
g hoben.
Umf
!“ Hat
13Thomas Röser: Kreis, Zylinder und Prisma© Persen Verlag
Zusatzstation A Material
Kreisringe
Ein Kreisring entsteht, wenn zwei Kreise mit unterschiedlichen Radien/ Durchmessern, aber
gemeinsamen Mittelpunkt gezeichnet werden. Um den Flächeninhalt (graue Fläche) eines
Kreisrings zu berechnen, wird die Differenz der Flächeninhalte der beiden Kreise gebildet.
D beschreibt den Außenradius (D = 2 ¦ R), d den Innenradius (d = 2 ¦ r).
Beispiel:
dD
1. a) d = 4,6 cm; R = 0,345 dm b) r = 2,7 cm; D = 0,092 m
c) d)
2,1 cm
14,6 cm
33 mm 0,7 cm
2. a) b)
4,5 cm 4,5 cm
0,173 m
21 mm
Gegeben: d = 2,7 cm; D = 4,1 cm
A = π4
¦ (D2 – d2)
A = π4
¦[(4,1 cm)2 – (2,7 cm)2]
A = 7,48 cm2
cm
d)
7 cm; D 0,092D 0 092 m
c)
4,6 cm; RR = 0,345 dm
A = 7,48= ,
π ¦[(4,[[[( ,[
cmm2
cm)c )2 2,7 c7, m)22]
14Thomas Röser: Kreis, Zylinder und Prisma© Persen Verlag
Zusatzstation B Material
Hohlkörper
Das Volumen von ausgehöhlten Körpern berechnet man als Differenz
der einzelnen Volumina. Dabei gilt: D = 2 ¦ R, d = 2 ¦ r
Beispiel:
1. a) gegeben: h = 7,4 cm; D = 10,6 cm; r = 4,3 cm gesucht: V, O
b) gegeben: h = 1,08 m; R = 27 cm; d = 4,2 dm gesucht: V, O
c) gegeben: V = 2222,22 cm3; R = 26 cm; r = 9,9 cm gesucht: h, O
d) gegeben: V = 381,79 cm3; D = 3 cm; d = 1,6 cm gesucht: h, O
2) a) b) c)
5,2 cm
7 cm
8,5 cm
2,5 cm
2,5 cm
7,5 cm
1,8 cm
7,3 cm
6,5 cm
dD
h
Berechne das Volumen und die Oberfläche des Hohlzylinders mit Höhe h = 10 cm, Außen-durchmesser D = 5 cm und Innendurchmesser d = 2,2 cm.
V = π ¦ h4
¦(D2 – d2) oder V = π ¦ (R2 – r2) ¦ h
V = π ¦ 104
¦ [(5 cm)2 – (2,2 cm)2]
V = 158,34 cm3
O = (2 ¦ π ¦ R2) + (2 ¦ π ¦ R¦ h) – (2 ¦ π ¦ r2) + (2 ¦ π ¦ r¦ h)O = (2 ¦ π ¦ 2,52) + (2 ¦ π ¦ 2,5¦ 10) – (2 ¦ π ¦ 1,12) + (2 ¦ π ¦ 1,1¦ 10)O = 257,86 cm2
Bemerkung: Die obigen Formeln gelten für Hohlzylinder. Im Allgemeinen gilt für Hohlkörper die Formel: V = V
1 – V
2
ege
c) gege
d) gegeben
n: h = 7,
eben: h = 1,08
en: V = 2222
n: V =
4 cm;
m; R
en für Hofgeltgggg
+ (2 ¦ ¦()) π
hlzylzy
1,1¦ 10)1 )O = (=O = 25= 2
Bemere edie Fe
ππ ¦ R2) + (() (((¦ ππ ¦ 552) + +)7,86 cm, m,,, 2
cm)m)
¦ π ¦ R¦ ππ ¦
) )
]
messsyy
= 2,2 cm.2 ms mit Höhm öersr e h = 1=
15Thomas Röser: Kreis, Zylinder und Prisma© Persen Verlag
Zusatzstation C Material
Zusammengesetzte Körper
Das Volumen zusammengesetzter Körper wird aus der Summe der einzelnen Volumina gerech-
net, daher gilt: V = V1 + V
2
Beispiel:
V1 = π ¦ r
12 ¦ h
1 V
2 = π ¦ r
22 ¦ h
2 O = O
1 + O
2 – A
Kreis = 603,19 cm2
V1 = 904,78 cm3 V
2 = 113,1 cm3 O
1 = 2 ¦ π ¦ r
1 ¦ (r
1 + h
1) = 527,79 cm2
V = 1017,88 cm3 O2 = 2 ¦ π ¦ r
2 ¦ (r
2 + h
2) = 131,95 cm2
AKreis
= 2 ¦ π ¦ r2
2 = 56,55 cm2
1. a) r1 = 4 cm, h
1 = 5 cm, r
2 = 2 cm, h
2 = 3 cm
b) r1 = 6,2 cm, h
1 = 12,2 cm, r
2 = 2,5 cm, h
2 = 1,6 cm
c) d1 = 13 cm, h
1 = 3,6 cm, d
2 = 15 cm, h
2 = 1 cm
2. Formel: O = 2 ¦ π ¦ (r1 ¦ h
1 + r
2 ¦ h
2 + r
12)
1) weißer Zylinder: r1 = 6 cm, h
1 = 8 cm
2) grauer Zylinder: r2 = 3 cm, h
2 = 4 cm
Um das Volumen eines „Doppelzylinders“ zu berechnen, wird das Volumen beider Teile addiert. Für den Oberflächeninhalt werden die einzelnen Ober-flächen addiert und der doppelte Inhalt der Grenzfläche A
Kreis subtrahiert.
rmel: O =
cm, h1 = 3
2,2 cm
6 cm,
h2 = 3 cm
5 cm
AKreis
2 ¦ π
2 ¦ π
(1
r2 ¦ ( h
2
2
reis
+ h1) = 527,79
) = 1
9 cm2
m2
1. a) r1 =
V2
= 113,1 cm3
O
alt werdel w dnzflächez äGrenr
d dasden, wen die einzelnen e e z n
AAKreis
s
16Thomas Röser: Kreis, Zylinder und Prisma© Persen Verlag
Zusatzstation D Material
Netz und Schrägbild von Zylindern
Um ein Schrägbild (linke Grafik) zu zeichnen gehst du so vor:
1. Zeichne eine waagerechte Gerade (Länge: d) und markiere den Mittelpunkt.
2. Zeichne im Mittelpunkt eine senkrechte Gerade nach oben und unten (Länge: d2
).
3. Verbinde alle vier Eckpunkt zu einem schrägen Kreis.
4. Trage am rechten und linken Eckpunkt die Höhe ein (Höhe: h) und verbinde.
5. Schritt 1 bis 3 für die Deckfläche wiederholen.
6. Senkrechte und waagerechte Geraden im Kreis wegradieren und den Zylinder beschriften.
Um ein Netz (rechte Grafik) zu zeichnen gehst du so vor:
1. Zeichne einen Kreis mit Durchmesser d.
2. Zeichne an den Kreis ein Rechteck mit Höhe h und Länge d ¦ π.
3. Zeichne einen weiteren Kreis mit Durchmesser d an das Rechteck.
4. Beschrifte.
1) a) d = 5 cm; h = 4 cm b) d = 3,5 cm; h = 2,5 cm c) r = 1,5 cm; h = 6 cm
2) a) d = 5 cm; h = 4 cm b) d = 7 cm; h = 3 cm c) r = 1 cm; h = 2,7 cm
Mantelstrecke
Höhe hMantel
Grundfläche
d = 2 ¦ r
Radius
r
Deckfläche
Deckfläche
Grundfläche
r
r
h
d = 5 cm
eit
ein R
eren K
nen gehst d
ser d.
mit
urch
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und
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Um ein Ne
1. Zeich
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nkt zu e
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r die Deckfläche w
aagerechte G
Länge
krechte Gera
nem schräge
unkt d
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d) und
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du so vor:
markiere
r
Grundfläche
17Thomas Röser: Kreis, Zylinder und Prisma© Persen Verlag
Abschließende Bündelung des Stationenlernens Material
Aufgaben zur Wiederholung
Wiederholung der Stationen 1–6 sowie der Zusatzstationen A–D
1. Bestimme Umfang U und Fläche A der folgenden Figuren.
a) b)
2.
a) Wie groß ist der Verschnitt, der beim Ausstanzen dieses Kreises übrig bleibt? (Angabe in m2)
b) Wie groß ist der Verschnitt der beim Ausstanzen dieses Hohlkörpers übrig bleibt, wenn der
Körper eine Höhe von 113 mm hat? (Angabe in m3)
3. Trage die fehlenden Werte in der gesuchten Einheit in die Tabelle auf dem Materialblatt ein.
r d h M O V
a) 2,4 cm cm 10,3 cm cm2 cm2 cm3
b) 12,6 cm cm cm 602,4 cm2 cm2 cm3
c) cm 18,4 cm cm cm2 dm2 0,91 dm3
d) cm m 7,8 cm mm2 mm2 589,1 cm3
e) cm 10,2 cm dm dm2 333,33 cm3 l
4. Eine Litfaßsäule hat einen Radius von 60 cm und eine Oberfläche von 15,46 m2.
a) Wie viel m3 Luft passen in die Säule?
b) Wie teuer ist der Anstrich der Säule, wenn 1 m2 Farbe 1,10 € kostet.
5. Eine mittlere Pizza hat einen Durchmesser von 22 cm, eine große Pizza 34 cm. Wie groß ist
der Flächenunterschied und um wie viel Prozent ist die Fläche der zweiten Pizza größer als
die Fläche der ersten?
14 cm 40 cm 80 cm
1,6 m
4,5 cm
8,4 cm
6,8 cm
a)
12
ende
r
2,4 cm
6
on
n We
d
er beim Au
r beim Ausst
m hat? (Angab
ges
stanzen diese
anzen
a) Wie
b) Wi
groß is
8,
6,8 cm
80 cm
18Thomas Röser: Kreis, Zylinder und Prisma© Persen Verlag
5. Kreis, Zylinder und Prisma – Lösungen
Station 1: Kreisumfang
1.
a) b) c) d) e) f) g)
r 1,9 cm 5,5 m 0,18 mm 3,2 m 1,26 km 0,92 m 4,13 cm
d 3,8 cm 11 m 0,36 mm 6,4 m 2,52 km 1,84 m 8,26 cm
u 11,94 cm 34,56 m 1,13 mm 20,11 m 7,92 km 5,78 m 25,95 cm
2.
a)
U = � ¦ d U = � ¦ d U = � ¦ d
U = � ¦ 6 cm U = � ¦ 4,5 cm U = � ¦ 3,75 cm
U = 18,85 cm U = 14,14 cm U = 11,78 cm
3.
a) Die Figur besteht aus einem Quadrat und einem Halbkreis:
Quadrat: U = 3 ¦ a
U = 3 ¦ 4 cm
U= 12 cm
Halbkreis: U = � · d2
U = � · 4 cm2
U = 6,28 cm
Summe Quadrat und Halbkreis: 12 cm + 6,28 cm = 18,28 cm
b) Die Figur besteht aus einem Rechteck und zwei gleich großen Halbkreisen (ganzer Kreis).
Rechteck: U = 2 ¦ b
U = 2 ¦ 10 m
U = 20 m
Zwei Halbkreise : U = � ¦ d
U = � ¦ 6 m
U = 18,85 m
Summe Rechteck und zwei Halbkreise: 20 m + 37,7 m = 38,85 m
Rech
Figur besteht
eck:
und H
aus e
m
m
s: 12
H
lbkreis:
em
U = 3 ¦ a
U = 3 ¦ 4 c
U= 12 cm
U
m Quadrat un
m
eine
U
d
= � ¦ 3,75
= 11,78 cm
cm
19Thomas Röser: Kreis, Zylinder und Prisma© Persen Verlag
a) b)
c) d)
Station 3: Grundform einer linearen Funktion kennen
1.
a) fallend: g4, g
5; steigend: g
1, g
2, g
3
b) linear: g3, g
4, g
5 ; proportional: g
1, g
2
c) g1: b = 0; g
2: b = 0; g
3: b = – 1; g
4: b = 2,25; g
5: b = 0,5
d) g1 hat den größten Wert bei m, g
3 den kleinsten
–4
–2
–3
–4
4
3
2
1
00–3 –2 –1 1 2 3 4
–1
–2
4
3
2
1
00–4 –3 –2 –1 1 2 3 4
–1
–2
8
6
4
2
00–8 –6 –4 –2 2 4 6 8
–2
–10
10
10
4
3
2
1
00–4 –3 –2 –1 1 2
–1
5
–2
–3
–4
Station 2: Kreisfläche
1.
U A r d
a) 28,27 m 63,62 m2 4,5 m 9 m
b) 39,08 cm 121,54 cm2 6,22 cm 12,44 cm
c) 20,8 mm 34,42 mm2 3,31 mm 6,62 mm
d) 26,39 km 55,4 km2 4,2 km 8,4 km
2.
a) Dreieck: A = g · h
2
A = 4 cm · 3 cm2
= 6 cm2
Kreis: A = � · r2 : 2
A = � ¦ (2 cm)2 : 2 = 6,28 cm2
Gesamt: Dreieck + Kreis 6 cm 2 + 6,28 cm2 = 12,28 cm2
b) ganzer Kreis: A = � · r2 : 2
A = � · (3 cm)2 : 2 = 14,14 cm2
kleiner Kreis 1 = kleiner Kreis 2: A = � · r2
A = � · (1,5 cm)2 = 7,07 cm2
Gesamt: Differenz ganzer Kreis – zwei kleine Halbkreise:
14,14 cm2 – 7,07cm2 = 7,07 cm2
3.
a) A = 75 mm2 b) A = 2010,9 m2
r = flA� ; r = 4,89 mm; r = flA� ; r = 25,3 m
d = 9,78 mm d = 50,6 m
U = � ¦ d; U = 30,72 mm U = � ¦ d; U = 158,96 m
c) A = 322,38 km2
r = flA� ; r = 10,13 km
d = 20,26 km
U = � ¦ d; U = 63,65 km
a) A = 7
r = f A�
;
mm2
a
A
is – zwei klein
2
· (1,5 cm)2 =
2 = 14,14
7 07
cm2
k
iner Kreis 1
s:
6 c
A = �
2 + 6
cm)2 : 2 = 6
28 cm2
,28 cm2
20Thomas Röser: Kreis, Zylinder und Prisma© Persen Verlag
Station 3: Wiederholung Rauminhalte von Prismen
1.
a) V = a3 b) V = a3 c) V = a · b · c
V = (30 cm)3 V = (12,4 cm)3 V = 2,3 cm ¦ 4,3 cm ¦ 6,6 cm
V = 27000 cm3 V = 1906,62 cm3 V = 65,27 cm3
2.
a) V = g · h
2 · h
Körper b) V = a2 · h
Körper
V = 6 cm · 6 cm
2 · 15 cm V = (3,5 cm)2 ¦ 15 cm
V = 270 cm3 V = 183,75 cm3
c) V = a + c
2 · h · h
Körper d) V = a · b · c
V = 4,1 cm + 1,7 cm
2 · 1,2 cm · 15 cm V = 6,8 cm ¦ 2,5 cm ¦ 15 cm
V = 52,2 cm3 V = 255 cm3
3.
Zur Berechnung müssen die beiden Formeln umgestellt werden.
a) V = g · h
2 · h
Körper b) V =
a + c2
· h · hKörper
hKörper
= 2 · Vg · h
c = 2 · V
h · hKörper
– a
hKörper
= 2 · 1028,31 cm3
14,7 cm · 9,9 cm c =
2 · 53 m3
4 m · 2,3 m – 3,7 m
hKörper
= 14,13 cm c = 7,82 m = 78,2 dm = 782 cm
4.
Die Figur kann in ein Dreieck
und ein Trapez zerlegt werden.
8,1 cm
5,5 cm
3,2 cm
5,3 cm
Dreieck: Trapez:
V = g · h
2 · h
Körper V =
a + c2
· h · hKörper
V = 8,1 cm · 3,2 cm
2 · 10 cm
V =
5,5 cm + 8,1 cm2
· 5,3 cm · 10 cm
V = 129,6 cm3 V = 360,4 cm3
V Gesamt = V Dreieck + V Trapez
V Gesamt = 490 cm3
z zerl
in Dreie
egt we
c = 4 m
c = 7,82
· V· h
Körper
2 · 53 m3
· 2,3 m –
Körp
a
· h
hK
hKö
4.
r=
g · h
rper =
10214,7 cm
14
e be
V
cm
eiden Formeln umg
V = 255 cm
m ¦ 2,5 cm ¦
3
5 cm
21Thomas Röser: Kreis, Zylinder und Prisma© Persen Verlag
Station 4: Oberflächen von Zylindern
1.
a) b)
M = 2 · � · r · h M = 2 · � · r · h
M = 2 · � · 3 cm ¦ 6 cm M = 2 · � · 0,15 cm ¦ 1,2 cm
M = 113,1 cm2 M = 1,13 cm2
O = 2 · � · r ¦ (r + h) O = 2 · � · r ¦ (r + h)
O = 2 · � · 3 cm · (3 cm + 6 cm) O = 2 · � · 0,15 cm · (0,15 cm + 1,2 cm)
O = 169,65 cm2 O = 1,27 cm2
c) d)
M = 2 · � · r · h M = 2 · � · r · h
M = 2 · � · 5,5 cm ¦ 0,75 cm M = 2 · � · 3,9 cm ¦ 3,1 cm
M = 25,92 cm2 M = 75,96 cm2
O = 2 · � · r ¦ (r + h) O = 2 · � · r ¦ (r + h)
O = 2 · � · 5,5 cm · (5,5 cm + 0,75 cm) O = 2 · � · 3,9 cm · (3,9 cm + 3,1 cm)
O = 215,98 cm2 O = 171,53 cm2
2.
a) b)
M = 2 · � · r · h M = 2 · � · r · h
M = 2 · � · 6,5 cm ¦ 4,4 cm M = 2 · � · 2,2 cm ¦ 13 cm
M = 179,7 cm2 M = 179,7 cm2
O = 2 · � · r ¦ (r + h) O = 2 · � · r ¦ (r + h)
O = 2 · � · 6,5 cm · (6,5 cm + 4,4 cm) O = 2 · � · 2,2 cm · (2,2 cm + 13 cm)
O = 445,16 cm2 O = 210,11 cm2
Erklärung:
Die Mantelfläche ist gleich, da das Produkt aus r ¦ h denselben Wert hat.
Die Oberfläche ist verschieden, da die Radien und folglich auch Grund- und Deckflächen unter-
schiedlich sind.
O = 2
O = 2
O = 445,
2 · � · r ¦ (r + h
� · 6,5 cm
4,4
b)
M
,53 c
cm
m2
(3,9 cm + 3,1 c
(r
9 c
2.
a)
M
· (5,5 cm +
cm2
0,75 c
2
M = 2 · � · 3
M = 75,96
r · h
,9 cm ¦ 3
,15 c
22Thomas Röser: Kreis, Zylinder und Prisma© Persen Verlag
3.
Zur Berechnung müssen zuerst Formeln umgestellt werden:
O = 2 · � · r ¦ (r + h) M = 2 · � · r · h h = M
2 · � · r r =
M2 · � · r
a) b) c) d)
r 5,4 cm 4,7 m 11,5 cm 0,4 m
h 12,55 cm 10,6 m 3,2 cm 0,78 m
M 425,8 cm2 313,03 m2 231,22 cm 196 dm2
O 609,03 cm2 451,82 m2 1026,17 cm2 29600 cm2
Station 5: Rauminhalte von Zylindern
1.
a) b) c)
V = G ¦ h V = G ¦ h V = G ¦ h
V = � · (4,8 cm)2 · 12,2 cm V = � · (275 cm)2 · 150 cm V = � · (0,75 cm)2 · 5,1 cm
V = 883,06 cm3 V = 35637441,66 cm3 V = 9,01 cm3
d)
V = G ¦ h
V = � · (3,25 cm)2 · 15 cm
V = 497,75 cm3
2.
Die Formel nach h umgestellt lautet: h = V
� · r2
a) b) c)
r = fllV� · h
r = fllV� · h
h = V� · r2
r = fllll 140 cm3
� · 10 cm r = fllll 318,5 cm3
� · 8,7 cm h = 790000 cm3
� · (470 cm)2
r = 2,11 cm r = 3,41 cm h = 1,14 cm
d) e) f)
h = V� · r2
h = V� · r2
r = fllV� · h
h = 56 cm3
� · (0,7 cm)2 h = 38000 cm3
� · (14,2 cm)2 r = flllll 2400 cm3
� · 12,5 cm
h = 36,38 cm h = 59,99 cm r = 7,82 cm
)
r = f �
f
ch
llVh
h umge tet:
= 9,01
h
(0,75 cm)2 · 5
cm3
cm
V
V
2.
= G ¦ h
= � · (3,25 c
497 75
V = � ·
V = 3563
¦ h
275 cm
44
c)
m2
23Thomas Röser: Kreis, Zylinder und Prisma© Persen Verlag
3.
a) Rechnung:
1. Teil
gegeben: r = 45 cm; h = 140 cm gesucht: V
V = G · h
V = � · (45 cm)2 · 140 cm
V = 890641,52 cm3 = 890,64 dm3 = 890,64 l
2. Teil
gegeben: G = 890,64 l; p = 90 % gesucht: W
W = 890,64 ¦ 90 % : 100 % = 801,58 l
Antwort: In der Regentonne sind 801,58 l Wasser.
b) Rechnung:
gegeben: r = 45 cm; V = 255000 cm3 gesucht: h
h = V� · r2
h = 255000 cm3
� · (45 cm)2
h = 40,08 cm
Antwort: Das Wasser steht 40,08 cm hoch.
Station 6: Sachaufgaben
1.
Rechnung:
U = � ¦ d
U = � ¦ 5,09 m
U = 15,99 m
Anzahl der Steine: 15,99 m : 0,15 m = 106,60
Antwort: Es werden mindestens 107 Steine benötigt.
2.
Rechnung:
U Quadrat = 4 ¦ a U Kreis = � ¦ d
U = 4 ¦ 5,5 cm 22 cm = � · d | umstellen nach d
U= 22 cm d = 22 cm
� d = 7 cm
U = �
U = 15,9
Anzahl
� ¦ d
¦ 5,09 m
9 m
Station
two Das
m
asser
ges cht: h
24Thomas Röser: Kreis, Zylinder und Prisma© Persen Verlag
A Quadrat = a2 A Kreis = � · d2
4
A = (5,5 cm)2 A = � · 72
4
A = 30,25 cm2 A = 38,48 cm2
Antwort: Maria hat mit ihrer Behauptung Recht, die Fläche des Kreises ist um 8,23 cm2
größer als die Fläche des Quadrates.
3.
a) Rechnung:
V = G ¦ h, wobei die Grundform hier ein Trapezprisma ist, daher gilt: A Trapez = a + c
2 · h
V = 9,80 m + 6,20 m
2 · 2 m · 20 m
V = 320 m3
Antwort: In der Grube sind 320 m3 Erde.
b) Rechnung:
320 m3 : 3,5 m3 = 91,43
Antwort: Der Bagger muss 92 mal hin und her fahren.
4.
Rechnung:
1. Teil
O = 2 · p · r ¦ (r + h) O = 2 · � · 6 cm ¦ (6 cm + 12 cm)
O = 678,58 cm2
2. Teil
Schwarz: gegeben: G = 678,58 cm2, p = 10 %, gesucht: W
W = 678,58 ¦ 10 % : 100 % = 67,58 cm2
67,58 cm2 ¦ 50 Dosen = 3379 cm2 = 0,34 m2
Grau: gegeben: G = 678,58 cm2, p = 25 %, gesucht: W
W = 678,58 ¦ 25 % : 100 % = 169,65 cm2
169,65 cm2 ¦ 50 Dosen = 8482,5 cm2 = 0,85 m2
Weiß: gegeben: G = 678,58 cm2, p = 65 %, gesucht W
W = 678,58 ¦ 65 % : 100 % = 441,08 cm2
441,08 cm2 ¦ 50 Dosen = 22054 cm2 = 2,21 m2
Antwort: Es werden 0,34 m2 schwarze, 0,85 m2 graue und 2,21 m2 weiße Farbe benötigt.
= 678,
Teil
hwa
r + h· 6 cm ¦ (6 c
58 cm
)m + 1
ren.
4.
Rech
ort: Der
1,43
r Bagger muss 9
rde.
A Trap
25Thomas Röser: Kreis, Zylinder und Prisma© Persen Verlag
5.
Skizze:
Rechnung:
gegeben: G = 1375 l; p = 70 %; gesucht: W
W = 1375 ¦ 70 % : 100 % = 962,5 l
Proportionale Zuordnung (je mehr Liter im Kessel, desto höher)
962,5 l – 3 m
1375 l – x m
3 · 1375
962,5 = 4,29 m Die Höhe des Kessels beträgt 4,29 m.
r = fllV� · h
fllll 1375 l� · 4,29 m
r = 31,95 cm; d = 0,639 m
Antwort: Der Kessel ist 0,639 m breit.
Zusatzstation A: Kreisringe
1.
a) A = �4
· (D2 – d2) b) A = �4
· (D2 – d2)
A = �4
· ((6,9 cm)2 – (4,6 cm)2) A = �4
· ((9,2 cm)2 – (5,4 cm)2)
A = 20,77 cm2 A = 43,57 cm2
c) A = �4
· (D2 – d2) d) A = �4
· (D2 – d2)
A = �4
· ((29,2 cm)2 – (25 cm)2) A = �4
· ((3,3 cm)2 – (0,7 cm)2)
A = 178,79 cm2 A = 8,17 cm2
?
?3 m
V = 1375 l
??
A =�
A = 20,7
4 · (D – d2)
((6,9 cm)2
m b An
Zusat
4,29 m
twort: Der
r = 31,
des Kessels beträgt 4,2
26Thomas Röser: Kreis, Zylinder und Prisma© Persen Verlag
2.
Rechnest du mit dem Radius, so lautet die Formel: A = � · (R2 – r2)
a) A = � · (R2 – r2) b) A = � · (R2 – r2)
A = � · ((9 cm)2 – (4,5 cm)2) A = � · ((8,65 cm)2 – (6,55 cm)2)
A = 190,85 cm2 A = 100,28 cm2
Zusatzstation B: Hohlkörper
1. Benutze für a), b) eine der Formeln; V = � · h4
· (D2 – d2); V = � · (R2 – r2) · h
Stelle für c), d) eine der beiden Formeln nach h um.
a) V = � · (R2 – r2) · h b) V = � · (R2 – r2) · h
V = � · ((5,3 cm)2 – (4,3 cm)2) · 7,4 cm V = � · ((27 cm)2 – (21 cm)2) · 108 cm
V = 223,18 cm3 V = 977160,10 cm3
O = 2 · � (R + r) · (R – r + h) O = 2 · � (R + r) · (R – r + h)
O = 2 · � (5,3 cm + 4,3 cm) · (5,3 cm – 4,3 cm + 7,4 cm)
O = 506,68 cm2 O = 34381,59 cm2
c) d)
h = V� · (R2 – r2)
h = V4 · � · (D2 – d2)
h = 2222,22 cm3
� · ((26 cm)2 – (9,9 cm)2) h = 381,79 cm3
4 · � · ((3 cm)2 – (1,6 cm)2)
h = 1,22 cm h = 4,72 cm
O = 2 · � (R + r) · (R – r + h) O = 2 · � (R + r) · (R – r + h)
O = 3906,81 cm2 O = 86,56 cm2
2.
a) Quader: Zylinder:
V1 = a ¦ b ¦ c V
2 = � · r2 · h
V1 = 8,5 cm ¦ 7 cm ¦ 15 cm V
2 = � · (2,6 cm)2 ¦ 15 cm
V1 = 892,50 cm3 V
2 = 318,56 cm3
V = V1 – V
2
V = 892,50 cm3 – 318,56 cm3 = 573,94 cm3
O = 3
2 · � (R + r) ·
906,81 cm2
(R – r
)
h =4 · �
h =
V(D2
cm
h)
c)
h =
h =
� · (R2 – r2
4,3 cm) ·
m
(5,3 cm – 4,3
O
V = � · ((2
V = 977160
– r2) · h
cm)2 – (21
10 cm
) · h
27Thomas Röser: Kreis, Zylinder und Prisma© Persen Verlag
b) Zylinder: Rechtecksäule:
V1 = � · r2 · h V
2 = a2 · c
V1 = � · (3,75 cm)2 ¦ 15 cm V
2 = (2,5 cm)2 ¦ 15 cm
V1 = 662,68 cm3 V
2 = 93,75 cm3
V = V1 – V
2
V = 662,68 cm3 – 93,75 cm3 = 568,93 cm3
c) Quader: Zylinder (5-fach):
V1 = a ¦ b ¦ c V
2 = 5 · � · r2 · h
V1 = 6,5 cm ¦ 7,3 cm ¦ 15 cm V
2 = 5 · � · (0,9 cm)2 ¦ 15 cm
V1 = 711,75 cm3 V
2 = 190,85 cm3
V = V1 – V
2
V = 711,75 cm3 – 190,85 cm3 = 520,90 cm3
Zusatzstation C: Zusammengesetzte Körper
1. a)
V1 = � · r
12 · h
1 V
2 = � · r
22 · h
2 O = O
1 + O
2 – A
Kreis= 263,9 cm2
V1 = 251,33 cm3
V
2 = 37,7 cm3 O
1 = 2 · � · r
1 · (r
1 + h
1) = 226,2 cm2
V = 289,03 cm3 O2 = 2 · � · r
2 · (r
2 + h
2) = 62,83 cm2
AKreis
= 2 · � · r2
2 = 25,13 cm2
b)
V1 = � · r
12 · h
1 V
2 = � · r
22 · h
2 O = O
1 + O
2 – A
Kreis= 741,92 cm2
V1 = 1473,31 cm3
V
2 = 31,42 cm3 O
1 = 2 · � · r
1 · (r
1 + h
1) = 716,79 cm2
V = 1504,73 cm3 O2 = 2 · � · r
2 · (r
2 + h
2) = 64,4 cm2
AKreis
= 2 · � · r2
2 = 39,27 cm2
c)
V1 = � · r
12 · h
1 V
2 = � · r
22 · h
2 O = O
1 + O
2 – A
Kreis= 547,59 cm2
V1 = 477,83 cm3
V
2 = 176,71 cm3 O
1 = 2 · � · r
1 · (r
1 + h
1) = 412,5 cm2
V = 654,54 cm3 O2 = 2 · � · r
2 · (r
2 + h
2) = 400,55 cm2
AKreis
= 2 · � · r1
2 = 265,46 cm2
2.
Die Werte aus dem Beispiel sind:
1) Weißer Zylinder: r1 = 6 cm, h
1 = 8 cm
2) Grauer Zylinder: r2 = 3 cm, h
2 = 4 cm
c)
V1 = �
31 c
1504,73 cm3
m3
� · r2
2
1 4
O =
O1 = 2 ·
O2 = 2
+ O2
� · r
– A =
V =
b)
r1
= 251,33 cm
289,03 cm
mme
V2
=
engesetzte
90 cm
Körp
15 cm
28Thomas Röser: Kreis, Zylinder und Prisma© Persen Verlag
Eingesetzt in die Formel: O = 2 · � (r1 · h
1 + r
2 · h
2 + r
12)
O = 2 · � (6 cm · 8 cm + 3 cm · 4 cm + (6 cm)2) = 603,19 cm2
Erklärung:
Wird die Klammer mit 2 · � ausmultipliziert, liefert dies:
O = 2 · � · r1 · h
1 + 2 · � · r
2 · h
2 + 2 · � · r
12.
Die Formel 2 · � · r · h beschreibt die Mantelfläche, daher gilt:
O = Mweiß
+ Mgrau
+ 2 · G1
Das ist richtig, weil die Oberfläche aus zwei Kreisen, einem Kreisring und zwei Zylinder-
mänteln besteht.
Zusatzstation D: Netz und Schrägbild Zylinder
1. Vorgehensweise zu a) – c) ist die gleiche.
Musterbeispiel:
1) 2) 3)
4) 5) 6)
2. Vorgehensweise zu a) – c) ist die gleiche.
Musterbeispiel:
1) 2) 3) 4)
M M M
M Mr
h
M
MM
MM
r
r
h
Vorgehensw
rbeispie
weise zu
M
6)
M
4)
29Thomas Röser: Kreis, Zylinder und Prisma© Persen Verlag
Abschließende Bündelung des Stationenlernens
1.
a) Großer Halbkreis: Zwei kleine Halbkreise:
U = � ¦ d : 2 A = � · r2 : 2 U = � ¦ d A = � · r2
U = � ¦ 14 cm : 2 A = � · (7 cm)2 : 2 U = � ¦ 7 cm A = � · (3,5 cm)2
U = 21,99 cm A = 76,79 cm2 U = 21,99 cm A = 38,48 cm2
UGesamt:
21,99 cm + 21,99 cm = 43,98 cm; A Gesamt: 76,97 cm2 + 38,48 cm2 = 115,45 cm2
b) Großer Halbkreis: Kleiner Halbkreis:
U = � ¦ d : 2 A = � · r2 : 2 U = � ¦ d : 2 A = � · r2 : 2
U = � ¦ 160 cm : 2 A = � · (80 cm)2 : 2 U = � ¦ 40 cm : 2 A = � · (20 cm)2 : 2
U = 251,33 cm A = 10053,1 cm2 U = 62,83 cm A = 628,32 cm2
Offener Halbkreis:
U = � ¦ d : 2 A = � · r2 : 2
U = � ¦ 80 cm : 2 A = � · (40 cm)2 : 2
U = 125,67 cm A = 2513,28 cm2
UGesamt
: Großer Halbkreis + Offener Halbkreis + Kleiner Halbkreis + 40 cm: 251,33 cm +
125,67 cm + 62,83 cm + 40 cm = 479,83 cm
AGesamt
: Großer Halbkreis – Offener Halbkreis + Kleiner Halbkreis:
10053,1 cm2 – 2513,28 cm2 + 628,32 cm2 = 8168,14 cm2
2.
a) Dreieck: A1 =
g · h2
; A1 =
8,4 cm · 6,8 cm2
; A1 = 28,56 cm2
Kreis: A2 = � · r2; A
2 = � · (2,25 cm)2; A
2 = 15,90 cm2
A = A1 – A
2 ; A = 28,56 cm2 – 15,90 cm 2; A = 12,66 cm2; A = 0,0013 m2
Antwort: Der Verschnitt beträgt 0,0013 m2.
b) Dreiecksprisma: V1 =
g · h2
· hKörper
; V1 =
8,4 cm · 6,8 cm2
· 11,3 cm; V1 = 322,78 cm3
Zylinder: V2 = � · r2 · h; V
2 = � · (2,25 cm)2 · 11,3 cm; V
2 = 179,72 cm3
V = V1 – V
2 ; V = 322,78 cm3 – 179,72 cm3; V = 143,06 cm3; V = 0,0014 m3
Antwort: Der Verschnitt beträgt 0,00014 m3.
3.
r d h M O V
a) 2,4 cm 4,8 cm 10,3 cm 155,32 cm2 191,51 cm2 186,38 cm3
b) 12,6 cm 25,2 cm 7,61 cm 602,4 cm2 1600 cm2 3795,56 cm3
c) 9,2 cm 18,4 cm 3,42 cm 197,7 cm2 7,3 dm2 0,91 dm3
d) 4,9 cm 0,098 m 7,8 cm 24014 mm2 39100 mm2 589,1 cm3
e) 5,1 cm 10,2 cm 0,53 dm 1,7 dm2 333,33 cm3 0,43 l
Zylin
V = 1 –
Antwo
Der V
ecksprisma:
er: V2
= � · r2
V ;
= 28,5
ersch
V1 =
g
4 cm · 6,82
25 cm)2; A2 =
15,9
t 0
; A1
28,5
15
8168,1
bkrei
cm2
40 c
:
cm: 251,33 cm +
2
a) Dre
K
1005
k A
s +
+ 62,83 c
ßer Halbkreis – O
3,1 cm2 – 2513,2
3,28 cm
Offener Halbk
m + 40 cm = 4
ner
2 : 2
reis +
A =
A = � ·
A = 628
30Thomas Röser: Kreis, Zylinder und Prisma© Persen Verlag
4.
a) Rechnung: Durch Umstellen der Formeln (siehe Aufgabe 3)) erhält man h = 3,5 m;
M = 13,2 m2 und V = 3,96 m3
Antwort: Es passen 3,96 m3 Luft in die Säule.
b) Rechnung: Für den Anstrich wird die Mantelfläche m = 13,2 m2 benötigt.
13,2 m2 ¦ 1,1 € = 14,52 €
Antwort: Der Anstrich der Säule kostet 14,52 �.
5.
1. Rechnung:
A = �4
· (D2 – d2) ; A = �4
· ((34 cm)2 – (22 cm)2) ; A = 527,79 cm2
Antwort: Der Flächenunterschied beträgt 527,79 cm2.
2. Rechnung:
Agroß
= � · (34 cm)2
4 = 907,92 cm2
Agroß
= � · (22 cm)2
4 = 380,13 cm2
gegeben: G = 380,13 cm2 W = 527,79 cm2 gesucht: p = ?
p = 527,79 ¦ 100 % : 380,13 = 138,84 %
Antwort: Die Fläche der zweiten Pizza ist um 138,84 % größer.
38
ten Pizza ist u
um 1
gesucht:
p =
An
geben: G =
527,79 ¦ 10
4 = 380,13
80,13 c
cm2
m2
m2
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