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Flächen und Volumen von Figuren und Körpern - Gymnasium Kl. 7-10

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Academic year: 2022

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(1)

Vorwort

. . . 4

Flächeninhalt und Umfang vom Kreis

1 Eigenschaften Kreis . . . 5

2 Umfangsberechnung 1 . . . 6

3 Umfangsberechnung 2 . . . 7

4 Sachaufgaben Umfang . . . 8

5 Flächenberechnung 1 . . . 9

6 Flächenberechnung 2 . . . 10

7 Sachaufgaben Flächen- berechnung . . . 11

8 Vermischte Aufgaben . . . 12

9 Kreisringe . . . 13

10 Kreisbogen . . . 14

11 Flächenberechnung Kreissektor . . 15

Flächeninhalt und Umfang von regelmäßigen und unregelmäßigen n-Ecken

1 Eigenschaften Rechteck/ Quadrat . . . 16

2 Flächeninhalt und Umfang Rechteck . . . 17

3 Flächeninhalt und Umfang Quadrat . . . 18

4 Sachaufgaben Rechteck/Quadrat . 19 5 Eigenschaften Parallelogramm . . . 20

6 Flächenberechnung Parallelo- gramm . . . 21

7 Umfangsberechnung Parallelo- gramm . . . 22

8 Eigenschaften Dreieck . . . 23

9 Flächeninhalt und Umfang Dreieck 1 . . . 24

10 Flächeninhalt und Umfang Dreieck 2 . . . 25

11 Eigenschaften Raute, Drachen- viereck . . . 26

12 Flächeninhalt und Umfang Raute . . . 27

13 Flächeninhalt und Umfang Drachenviereck . . . 28

14 Eigenschaften Trapez. . . 29

15 Flächeninhalt und Umfang Trapez . . . 30

16 Vermischte Aufgaben Trapez. . . 31

Oberflächen- und Volumen- berechnung Prisma und Zylinder

1 Eigenschaften Prisma. . . 33

2 Netze von Prismen . . . 34

3 Oberflächenberechnung Prisma 1 . 35 4 Oberflächenberechnung Prisma 2 . 36 5 Volumenberechnung Prisma 1. . . . 37

6 Volumenberechnung Prisma 2. . . . 38

7 Vermischte Aufgaben Prisma. . . 39

8 Eigenschaften Zylinder . . . 40

9 Oberflächenberechnung Zylinder 1. . . 41

10 Oberflächenberechnung Zylinder 2. . . 42

11 Volumenberechnung Zylinder 1 . . . 43

12 Volumenberechnung Zylinder 2 . . . 44

13 Vermischte Aufgaben Zylinder . . . 45

Oberflächen- und Volumen- berechnung Pyramide, Kegel, Kugel

1 Eigenschaften Pyramide. . . 46

2 Oberflächenberechnung Pyramide 1 . . . 47

3 Oberflächenberechnung Pyramide 2 . . . 48

4 Volumenberechnung Pyramide 1. . 49

5 Volumenberechnung Pyramide 2. . 50

6 Vermischte Aufgaben Pyramide. . . 51

7 Eigenschaften Kegel. . . 52

8 Oberflächenberechnung Kegel 1 . . 53

9 Oberflächenberechnung Kegel 2 . . 54

10 Volumenberechnung Kegel 1. . . 55

11 Volumenberechnung Kegel 2. . . 56

12 Stumpfe Körper . . . 57

13 Eigenschaften Kugel. . . 58

14 Oberflächenberechnung Kugel . . . 59

15 Volumenberechnung Kugel . . . 60

16 Vermischte Aufgaben Kugel. . . 61

Lösungen

. . . 62

Bildquellenverzeichnis

. . . 76

Inhaltsverzeichnis

VORSC

HAU

(2)

Aufgabe 1 (R)

Berechne den Umfang des Kreises. Runde sinnvoll.

a) d = 4 cm b) d = 3 cm c) r = 5,5 m

d) r = 0,7 m e) r = 10,3 cm f) d = 9,2 dm

Aufgabe 2 (R)

Wie groß ist der Radius? Runde sinnvoll.

a) U

K

= 250 cm b) U

K

= 8 cm c) U

K

= 30,5 m

d) U

K

= 12,8 dm e) U

K

= 6 cm f) U

K

= 22,2 m

Aufgabe 3 (Z)

Berechne die fehlenden Größen.

a) b) c) d) e) f)

r 7 cm

d 23 cm 8,6 m

UK 886,68 dm 2,01 cm 380,13 dm

Aufgabe 4 (V)

Max und Tobias streiten sich, wer Recht hat. Tobias behauptet, dass nur die Gleichung

UK = π · d“

den Kreisumfang korrekt berechnet – Max erwidert, dass die Formel

„UK = π · 2 · r“

genauso richtig ist.

a) Wer hat Recht und warum?

b) Kennst du eine andere Formel?

Umfangsberechnung 1 2

VORSC

HAU

(3)

Flächenberechnung 2 6

3,3 cm

9 cm

2,7 cm

Aufgabe 1 (Z)

Berechne die fehlenden Größen.

a) b) c) d) e) f)

r 7 cm 24,6 m

d 42,8 m 33 dm

AK 1 158,12 m2

UK 8,8 cm

Aufgabe 2 (V)

Die Radien zweier Kreise stehen zueinander im Verhältnis 1: 3. In welchem Verhältnis stehen die Flächeninhalte zueinander? Begründe.

Aufgabe 3 (Z)

Wie groß ist die weiße Fläche? Berechne den Verschnitt.

a) b) c)

Aufgabe 4 (Z)

Ein Diskuswerfer verwendet bei der Olympiade eine Wurfscheibe, die 2 kg schwer ist und einen einem Durchmesser von 22,1 Zentimeter vorweist.

Berechne den Umfang und den Flächeninhalt.

VORSC

HAU

(4)

Aufgabe 1 (Z)

Berechne den Radius des Kreisbogens.

a)

α

= 50°, b = 6,5 cm b)

α

= 340°, b = 7 dm c)

α

= 111°, b = 8,1 cm d)

α

= 33°, b = 22 m e)

α

= 313°, b = 15,3 cm f)

α

= 156°, b = 21 cm

Aufgabe 2 (Z)

Berechne den Mittelpunktswinkel.

a) b = 5,4 cm, r = 4,2 cm b) b = 147 cm, r = 98 cm c) r = 8,5 m, A = 91 m

2

d) r = 13 m, A = 0,86 m

2

e) b = 36 dm, r = 22 dm f) b = 84 m, r = 57 m

Aufgabe 3 (Z)

Berechne die fehlenden Größen.

a) b) c) d) e) f)

r 10 cm 2,7 cm 3,4 m

d 14 cm 46 m

α 36° 189° 89° 88°

b 20,12 dm 19,06 cm 9,42 cm

Aufgabe 4 (Z)

Berechne die Kreisbögen.

a) b) c)

Kreisbogen 10

r = 3 cm

α = 109°

r = 4 cm α = 151°

r = 6 cm α = 57°

VORSC

HAU

(5)

Flächeninhalt und Umfang – Quadrat 3

Aufgabe 1 (R)

Zeichne Quadrate mit den vorgegebenen Maßen und berechne den Flächeninhalt.

a) a = 8 cm b) a = 3,3 cm c) a = 0,55 dm d) a = 1,2 dm

Aufgabe 2 (Z)

Zeichne ein Koordinatensystem und überprüfe, welches der Vierecke ein Quadrat ist.

Berechne im Anschluss den Flächeninhalt und den Umfang.

a) A (1|2), B (3|3), C (3|5), D (1|4) b) A (7|3), B (10|6), C (7|9), D (4|6) c) Trage ein weiteres Quadrat deiner Wahl ein und berechne U

Q

und A

Q

.

Aufgabe 3 (Z)

Berechne die fehlenden Größen.

a) b) c) d) e) f)

a 7,6 cm 31,8 dm

AQ 625 m2 278,89 m2

UQ 140 cm 86,4 cm

Aufgabe 4 (V)

Was passiert mit dem Flächeninhalt eines Quadrats, wenn die Seitenlänge a verdoppelt wird?

Begründe deine Aussage.

Aufgabe 5 (Z)

Frau Bauer besitzt einen quadratischen Bauplatz mit einer Seitenlänge von 43 m, der unter den beiden Söhnen aufgeteilt werden soll. Einer der beiden Söhne möchte sein Grundstück mit Maschendraht umzäunen.

a) Wie groß sind die jeweiligen Grundstücke?

b) Wie viel Meter Draht benötigt der eine Sohn?

VORSC

HAU

(6)

Aufgabe 1 (R)

Berechne den Flächeninhalt der jeweiligen Parallelogramme.

a) g = 6 cm b) g = 3,6 dm c) g = 92 cm d) g = 34 m h

g

= 9 cm h

g

= 8,8 dm h

g

= 117 cm h

g

= 55,2 m

Aufgabe 2 (Z)

Übertrage die Abbildung in dein Heft und vervollständige diese zu Parallelogrammen.

Berechne im Anschluss den Flächeninhalt von jedem einzelnen Parallelogramm.

Aufgabe 3 (Z)

Berechne die fehlenden Größen.

a) b) c) d) e) f)

g 7,7 cm 5,3 m 18 cm 5,5 cm 6,8 m

hg 3,3 cm 35 dm 25 cm 9,1 m

AP 8,4 dm2 17,6 m2 96,25 cm2

Aufgabe 4 (Z)

Berechne jeweils die Höhe h

c

der Parallelogramme.

a) A

p

= 112 cm

2

b) A

p

= 32 dm

2

c) A

p

= 65 m

2

d) A

p

= 85 cm

2

c = 50 cm c = 20 dm c = 13 m c = 68 cm

Aufgabe 5 (Z)

Berechne den Flächeninhalt ohne zu Messen.

Flächenberechnung Parallelogramm 6

a) b) c) d)

VORSC

HAU

(7)

Flächeninhalt und Umfang – Dreieck 2 10

Aufgabe 1 (Z)

Übertrage die Punkte in ein Koordinatensystem und berechne den Flächeninhalt der Drei- ecke.

a) A (0|3), B (0|7); C(–4|4) b) A (2|–1), B (8|–1), C (4|3) c) A (–4|–2), B(–4|–4), C(–1|–1) d) A (1|1), B (1|9), C (4/7)

Aufgabe 2 (Z)

Berechne die fehlenden Größen.

a) b)

c) d)

Aufgabe 3 (Z)

Ein Dachgiebel eines Fachwerkhauses hat die Form eines gleichschenkligen Dreiecks. Die Grundseite ist 8,5 m lang, die Giebelfläche beträgt 51 m

2

. Wie hoch ist der Giebel?

Aufgabe 4 (V)

Lisa behauptet, dass der Flächeninhalt des Rechtecks in der ersten Figur zwei Mal so groß ist, wie der der Flächeninhalt des Dreiecks in Figur zwei. Begründe, warum sie Recht hat.

5,6 cm

4,2 cm

3,9 cm

7 cm 18,8 m

AD = 92 m

11,5 m

22 m

4,4 dm

2,2 dm

3 dm

5,8 dm 24 cm

AD = 124 m

12,4 cm

36 cm

C

A H B

C

A H B

VORSC

HAU

(8)

Eigenschaften Trapez 14

Aufgabe 1 (V)

a) Zeichne in eines der Kästchen ein rechtwinkliges Trapez und beschrifte es vollständig.

(Eckpunkte, Winkel, Seiten)

b) Zeichne in das andere Kästchen ein allgemeines Trapez, beschrifte es vollständig und veranschauliche die Herleitung der Flächeninhaltsformel.

a) b)

Aufgabe 2 (V)

Kreuze die richtigen Aussagen an.

Jedes Trapez ist auch ein Quadrat.

Jedes Rechteck ist auch ein Trapez.

Bei einem Trapez sind die gegenüberliegende Seiten gleich lang.

Ein rechtwinkliges Trapez gehört nicht zu den Tangentenvierecken.

Ein rechtwinkliges Trapez besitzt immer drei rechte Winkel.

Bei einem Trapez ist ein gegenüberliegendes Seitenpaar parallel.

In einem gleichschenkligen Trapez sind die beiden Diagonalen unterschiedlich lang.

Aufgabe 3 (R)

Kreise die Figuren ein, bei denen es sich um Trapeze handelt. VORSC

HAU

(9)

Netze von Prismen 2

Aufgabe 1 (Z)

Betrachte die verschiedenen Abwicklungen.

Welche Abbildung zeigt das Netz eines Prismas? Begründe.

a) b) c)

d) e) f)

Aufgabe 2 (Z)

Zeichne das Netz eines Prismas mit einer sechskantigen Grundfläche.

Markiere im Anschluss die Grundflächen blau und die Mantelfläche rot.

Aufgabe 3 (V)

Songül und Tim sollen alle möglichen Abwicklungen eines dreieckigen Prismas herausfinden.

Hilf ihnen, die letzten beiden Möglichkeiten herauszufinden.

? ?

1 2 3 4 5 6 7 8 9

VORSC

HAU

(10)

Aufgabe 1 (Z)

Berechne das Volumen der verschiedenen Prismen.

a) b) c)

Aufgabe 2 (Z)

Berechne von einem quadratischen Prisma die Größe der Grundfläche und die Seitenlänge a.

Das Volumen beträgt 241 m

3

bei einer Prismahöhe von h

p

= 14,2 m.

Aufgabe 3 (Z)

Der Flächeninhalt der Grundfläche eines Prismas beträgt 450 cm

2

. Das Volumen beträgt 12 600 cm

3

. Berechne die Höhe des Prismas.

Aufgabe 4 (Z)

Berechne die fehlenden Größen eines Prismas mit dreieckiger Grundfläche .

a) b) c) d) e) f)

a 11 cm 8 m 1,25 cm 3,7 dm 24,8 m

ha 5,6 cm 2,7 m 9 dm 6,2 cm

3,5 cm 3,5 cm

2,5 cm 2,5 cm

Volumenberechnung – Prisma 2 6

45° 45°

0,5 cm 4 cm

8 m

6,6 m

17,3 m

12 m

VORSC

HAU

(11)

Aufgabe 1 (V)

a) Wie verhält sich die Mantelfläche eines Zylinders, wenn die Höhe verdoppelt wird?

b) Wie muss der Radius des Zylinders in Abhängigkeit zur Aufgabe a) angepasst werden, damit die Mantelfläche gleich groß bleibt?

c) Der Oberflächeninhalt eines Zylinders kann verdoppelt werden, wenn man die Höhe ver- dreifacht. Stimmt diese Aussage? Belege deine Aussage durch ein Beispiel.

Aufgabe 2 (Z)

Berechne die fehlenden Größen.

a) b) c) d) e) f)

r 10,8 cm 2 dm 0,51 cm

d 13,6 m 8,8 m

h 11 dm 6,39 cm 14,5 m

AM 563 cm2 48 cm2

AO 777,6 m2 288 cm2

Aufgabe 3 (Z)

Ein liegender Autoreifen hat folgende Maße: d = 38,10 cm; h = 18 cm.

Ein Reifen von einem Traktor besitzt hingegen einen Durchmesser d = 86,36 cm und eine Höhe von h = 42 cm.

a) Berechne von beiden Reifen die Mantelfläche.

b) Um wie viel Prozent ist die Mantelfläche vom Autoreifen kleiner?

Aufgabe 4 (Z)

Ein Fass hat eine Mantelfläche von A

M

= 56,7 m

2

und eine Höhe von h = 2,85 m.

Berechne den Durchmesser und die Oberfläche.

Oberflächenberechnung – Zylinder 2 10

VORSC

HAU

(12)

Eigenschaften Pyramiden 1

Aufgabe 1 (R)

a) Zeichne ein Schrägbild einer quadratischen geraden Pyramide in das Kästchen.

b) Trage folgende Begriffe in das Schrägbild ein: Grundfläche, Mantelfläche, Körperhöhe

hk, Höhe der Seitenflächen hs, Fußpunkt

c) Besitzt eine quadratische gerade Pyramide

spezielle Dreiecke bei den Seitenflächen?

Aufgabe 2 (Z)

Wie viele Flächen, Kanten und Ecken besitzt eine quadratische Pyramide?

Flächen Kanten Ecken

Aufgabe 3 (V)

Beschreibe mit deinen eigenen Worten die Unterschiede zwischen einer geraden und einer schiefen Pyramide. Begründe deine Beobachtungen.

Aufgabe 4 (Z)

Aus welchen Netzen können Pyramiden entstehen? Kreise ein.

VORSC

HAU

(13)

Vermischte Aufgaben – Pyramide 6

Aufgabe 1 (Z)

Berechne von einer quadratischen Pyramide

OP

und/oder

VP.

a) A

M

= 216 dm

2

b) A

M

= 1 056 cm

2

c) V

P

= 24 m

3

d) V

P

= 10 173 cm

3

h

s

= 9 cm h

s

= 22 cm h

k

= 8 m h

k

= 33,9 cm

Aufgabe 2 (V)

In einem Würfel befindet sich eine quadratische Pyramide.

Die Mittelpunkte der Würfelkanten sind die Ecken der Pyramidengrundfläche. Ihre Spitze befindet sich im Mittel- punkt der oberen Würfelfläche.

Berechne das Volumen und die Oberfläche der Pyramide.

Die Kantenlänge des Würfels beträgt 8 cm.

Aufgabe 3 (Z)

Bei einer quadratischen Pyramide sind die Seitenflächen h

s

= 41 dm hoch und die Oberfläche O

P

= 2943 dm

2

.

Berechne die Kanten der Grundfläche.

Aufgabe 4 (Z)

Gegeben sind zwei Tetraeder.

a) Berechne das Volumen und die Kantenlänge von einem Tetraeder mit einem Oberflächen- inhalt von 561,18 cm

2

.

b) Berechne den Oberflächeninhalt und das Volumen von einem Tetraeder mit einer Kanten- länge von 4 dm.

VORSC

HAU

(14)

Aufgabe 1 (R)

Berechne das Volumen vom Kegel.

a) r = 7 cm b) r = 50 cm c) r = 13,2 m d) r = 4,6 dm h

k

= 17 cm h

k

= 86 cm h

k

= 21,1 m h

k

= 8,8 dm

Aufgabe 2 (Z)

Berechne von einem Kegel, dessen Radius und Höhe mit 6,5 cm gleich lang sind, das Volumen.

Aufgabe 3 (R)

Berechne die Höhe der jeweiligen Kegel.

a) V = 112 dm

3

b) V = 811 cm

3

c) V = 413 cm

3

d) V = 1 288 m

3

d = 12 dm r = 14 cm r = 4,4 cm d = 44 m

Aufgabe 4 (Z)

Berechne das Gesamtvolumen der abgebildeten Figur.

Aufgabe 5 (V)

Wie verändert sich das Volumen des Kegels, wenn … a) die Höhe sich vervierfacht wird?

b) der Radius geviertelt wird?

Volumenberechnung – Kegel 1 10

h = 3 cm h = 4 cm

r = 2,5 cm s = 4,72 cm s = 3,91 cm

VORSC

HAU

(15)

Oberflächenberechnung Kugel 14

Aufgabe 1 (R)

Berechne den Oberflächeninhalt der jeweiligen Kugeln.

a) r = 3 cm b) r = 42 m c) d = 72 m d) r = 19 dm

Aufgabe 2 (R)

Berechne den Radius der jeweiligen Kugeln.

a) O

K

= 200 dm

2

b) O

K

= 195 cm

2

c) O

K

= 437 cm

2

d) O

K

= 72 m

2

Aufgabe 3 (Z)

Wie groß ist die Oberfläche der Erde, wenn ihr Radius 6 378 km beträgt und die Erde als kugelförmig ange- nommen wird?

Aufgabe 4 (Z)

Aus einem Würfel mit einer Kantenlänge von 16 dm soll eine möglichst große Kugel her- gestellt werden. Berechne die größtmögliche Oberfläche der Kugel.

Aufgabe 5 (Z)

Bei einem Parfümzerstäuber werden ca. 10 cm

3

Parfüm zerstäubt.

a) Wie viele einzelne Tröpfchen entstehen bei diesem Vorgang, wenn jedes einzelne einen Durchmesser von 0,04 mm besitzt?

b) Wie groß ist die Gesamtoberfläche aller Tröpfchen?

VORSC

HAU

Referenzen

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