Wie groß ist das Volumen?

Littlethought  23.01.2021, 18:18

Welche Größe soll s sein ?

Thomas708 
Fragesteller
 23.01.2021, 18:24

80,8cm

4 Antworten

Vom Fragesteller als hilfreich ausgezeichnet

siehe Mathe-Formelbuch,was du privat in jedem Buchladen bekommst.

Kapitel,Geometrie,Volumenberechnung

Oberfläche Kugel Ok=4*pi*r²=pi*d² → Halbkugel Ok=2*pi*r²

Oberfläche Matelfläche vom Kegel Om=pi*r*s

Gesamtoberflöche Oges=Ok+Om=2*pi*r²+pi*s*r

0=2*pi*r²+pi*s*r-Oges

0=2*pi*r²+pi*80,8*r-13270 cm² → 132,7 dm²=13270 cm²

→ 1 dm²=10 cm*10 cm=100 cm

Das ist eine Parabel der Form 0=a*x²+b*x+c

Lösung mit meinem Graphikrechner (GTR,Casio) r1=29,999..cm=30 cm

r2=-70,39..cm

also r=30 cm

Volumen einer Kugel Vk=4/3*pi*r³ → Halbkugel Vhk=2/3*pi*r³

Volumen Kegel Vkegel=1/3*pi*r²*h

Gesamtvolumen Vges=Vhk+Vkegel=2/3*pi*r³+1/3*pi*r²*h

Satz des Pythagoras c²=a²+b²

s²=r²+h²

Betrag h=Wurzel(s²-r²)=W(80,8²-30²)=75,024 cm

Den Rest schaffst du selber.

Woher ich das weiß:Studium / Ausbildung – hab Maschinenbau an einer Fachhochschule studiert
Thomas708 
Fragesteller
 23.01.2021, 19:45

Hast du p-q Formel genutzt?

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fjf100  23.01.2021, 20:02
@Thomas708

Nee !! Meinen Graphikrechner (GTR,Casio)

da braucht man nur die Koeffizienten eingeben und fertig.

0=a*x²+b*x+c dividiert durch a

0=x²+b/a*x+c/a hat die Form 0=x²+p*x+q

p=b/a und q=c/a

p-q-Formel x1,2=-p/2+/-Wurzel((p/2)²-q)

Den Rest schaffst du selber.

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Thomas708 
Fragesteller
 23.01.2021, 21:30
@fjf100

Ich habe letztes Jahr pq formel als Thema gehabt hahah, kann ich das so Abschreiben? Hab pq formel vergessen obwohl ich 1 in der Arbeit hatte...

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fjf100  23.01.2021, 22:45
@Thomas708

Besorge dir privat ein Mathe-Formelbuch aus einem Buchladen.

Da brauchst du nur abschreiben,Kapitel -quadratische Gleichung und die Lösbarkeitsregeln.

Mein´s hat 580 Seiten mit Formeln,Zeichnungen und kleinen Beispielen.

Die p-q-Formel müßte dann ja in deinen Unterlagen stehen.

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Thomas708 
Fragesteller
 23.01.2021, 22:35

Ich hab für r1 30 raus

Und für r2 - 70,3 wie kommst du auf +70,3??

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fjf100  23.01.2021, 22:41
@Thomas708

Ich hab da geschrieben r1=30 cm nehmen wir,weil positiv

und r2=-70,39 cm fällt weg,weil negativ → unlogisch → es gibt keinen negativen Radius

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Thomas708 
Fragesteller
 24.01.2021, 10:48
@fjf100

Ok alles klar danke dir, also setze ich 30 für jedes r. Ist das r in der halbkugel auch solang wie das r im kegel?

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fjf100  24.01.2021, 12:01
@Thomas708

Das ist ein zusammengesetzte Körper,aus einer Halbkugel und einen Kegel

Radius der Halbkugel ist auch der Radius des Kegels

Höhe des Kegels aus s²=r²+h²

Betrag h=Wurzel(s²-r²)=W((80,8 cm)²-(30 cm)²)=75,02 cm

Volumen Kegel V=1/3*pi*r²*h=1/3*pi*(30 cm)²*75,02 cm=70704,68 cm³

Volumen Kugek Vk=4/3*pi*r³

Halbkugel dann die Hälfte Vhalb=(1/2)*4/3*pi*r³=2/3*pi*r³=2/3*pi*(30 cm)³=5654867 cm³

Gesamtvolumen Vges=70704,68+5654867=127253,35 cm³

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Thomas708 
Fragesteller
 28.01.2021, 17:29
@fjf100

Danke bro hab nh 1 geschrieben, in der Arbeit kam nh ähnliche Aufgabe dran unso. Danke

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Oberfläche: Halbkugel + Mantelfläche
(1) O = 2 • π • r2 + r • s • π

O und s sind gegeben, berechne r mit der pq-Formel
r2 + r • s/2 – O/(2 • π) = 0

Pythagoras
(2) h2 = s2 – r2
s und r sind bekannt, berechne h

Berechne das Volumen V (Halbkugel + Kegel)
V = 2 • π • r3 +  π • r2 • h/3

Thomas708 
Fragesteller
 23.01.2021, 18:54

Ok alles klar aber wieso gibt es 2 mal da radius??

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Geograph  23.01.2021, 18:58
@Thomas708

Weil der Radius der Halbkugel gleizeitig der Radius der Kegelgrundfläche ist

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Thomas708 
Fragesteller
 23.01.2021, 22:05

Alles verstanden bis auf pq formel. Verstehe das nicht so genau 😩😭

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Geograph  23.01.2021, 22:55
@Thomas708

Eine quadratische Gleichung x2 + px + q = 0
kann mit der pq-Formel x1,2 = - p/2 ±√(p2/4 – q)
gelöst werden.
Dann ist x1 = -p/2 +√(p2/4 – q)
und x2 = -p/2 -√(p2/4 – q)

In der Formel r2 + r • s/2 – O/(2 • π) = 0 ist
p = s/2 und q = – O/(2 • π)
und es gibt für r zwei Lösungen,
wobei r nur positiv sein kann

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s ist die Seitenlinie des Kegels, die längste Seite im rechtwinkligen Dreieck mit den Katheten r und h. Satz des Pythagoras: s²=r²+h²

die Oberfläche setzt sich zusammen aus der halben Kugeloberfläche und der Mantelfläche des Kegels

man erhält 2 Gleichungen mit den Unbekannten r und h

Thomas708 
Fragesteller
 23.01.2021, 18:34

Wie soll ich r und h rausbekommen und wieso gibt es 2 von den r

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MichaelH77  23.01.2021, 18:40
@Thomas708

O = pi*r*s +1/2*4/3*pi*r²

O und s sind bekannt, r kann dann mit der Lösungsformel für quadratische Gleichungen (pq- oder abc-Formel) berechnet werden. Entweder ist eine der Lösungen negativ und somit unbrauchbar oder es gibt 2 mögliche Radien

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MichaelH77  23.01.2021, 18:53
@MichaelH77

da s in cm gegeben ist, am besten in dm umrechnen, also s=8,08 dm

132,7=pi*r*8,08+2/3*pi*r²

r²+12,12r-63,36=0

r=3,94 (zweite Lösung ist negativ)

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Das Volumen ergibt sich aus dem Volumen eines Kegels (Formel: V = 1/3 * Pi * r^2 * h) und aus dem Volumen einer halben Kugel (Formel: V = 4/3 * Pi * r^3). Das Volumen der Kugel musst du dann durch 2 teilen. Das Gesamtvolumen ergibt sich dann, wenn man beide Volumen addiert. Der Radius ist vermutlich für ein besseres Verständnis dafür, dass es sich hierbei um eine halbe Kugel handelt, zweimal dargestellt.

Woher ich das weiß:eigene Erfahrung
Thomas708 
Fragesteller
 23.01.2021, 18:33

Wie bekomme jch r und h raus

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MichaelH77  23.01.2021, 18:36
@Thomas708

über die Oberfläche und den Zusammenhang im rechtwinkligen Dreieck

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JaescherMaster  23.01.2021, 18:40
@Thomas708

Leider hab ich die Aufgabe zu schnell überflogen und falsch gelesen. Ich kann dir leider doch nicht sagen, wie man dann das Volumen hier ausrechnen kann.

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