Aufgabenbeispiele von Prismen

Durch Aktualisieren des Browsers (z.B. mit Taste F5) kann man neue Beispielaufgaben sehen


Würfel V+O rückwärts

Beispiel:

Ein Würfel hat das Volumen V = 64 dm³. Berechne die Kantenlänge.

Lösung einblenden
Du hast entweder einen veralteten Browser oder Javascript ausgeschaltet. Deswegen kannst du leider das Schaubild nicht sehen :(

Das Volumen des Quaders berechnet man durch Multiplizieren der Seitenlängen: V = a ⋅ b ⋅ c
Bei einem Würfel sind ja alle Kantenlängen gleich, also gilt hier
V = a ⋅ a ⋅ a = a3

Es gilt somit:

64 dm³ = ⬜3

Mit gezieltem Probieren findet man, dass dies mit a = 4 dm funktioniert.

Volumen eines Prisma

Beispiel:

Du hast entweder einen veralteten Browser oder Javascript ausgeschaltet. Deswegen kannst du leider das Schaubild nicht sehen :(

Berechne das Volumen des dargestellten, senkrechten Prismas.

Lösung einblenden

Das Volumen eines senkrechten Prismas berechnet man mit V = G ⋅ h,
also die Fläche der Grundseite multipliziert mit der Höhe des Prismas, wobei die Höhe hier die 7 cm nach schräg hinten ist.
Die Fläche der Grundseite berechnet man mit:
A = 1 2 ⋅ Grundseite ⋅ Höhe
also hier:

A = 1 2 ⋅ 7 cm ⋅ 9 cm = 31.5 cm²

Das wird dann mit der Höhe multipliziert: V = 31.5 cm² ⋅ 7 cm = 220.5 cm³

Volumen eines Prisma 2

Beispiel:

Du hast entweder einen veralteten Browser oder Javascript ausgeschaltet. Deswegen kannst du leider das Schaubild nicht sehen :(

Ein Prisma hat die abgebildete Figur als Grundfläche und
die Höhe h = 90 cm. Berechne das Volumen des Prismas.

Lösung einblenden

Wir berechnen natürlich zuerst den Flächeninhalt der abgebildeten Grundfläche und nutzen hierfür die Flächeninhaltsformel des Dreiecks:

G = 1 2 c ⋅ hc

Dazu müssen wir zuerst noch die Höhe hc mit dem Satz des Pythagoras (im rechtwinkligen halben Dreieck) berechnen:

hc2 + ( 11 2 )2 = 82 |-( 11 2 )2

hc2 = 82 - ( 11 2 )2 = 82 - 5.52 = 64 - 30.25= 33.75

Daraus ergibt sich:

hc = 33,75 ≈ 5.809

Und daraus ergibt sich wiederum für die Grundfläche G:

G = 1 2 c ⋅ hc = 1 2 ⋅ 11 ⋅ 5.809 ≈ 32

Um nun das gesuchte Volumen des Prismas zu berechnen, müssen wir nur noch die Grundfläche G mit der Höhe h=90 cm multiplizieren:

V = G ⋅ h ≈ 32 cm² ⋅ 90 cm ≈ 2875.7 cm³

Prismavolumen rückwärts (Skizze Grundfläche)

Beispiel:

Du hast entweder einen veralteten Browser oder Javascript ausgeschaltet. Deswegen kannst du leider das Schaubild nicht sehen :(

Ein Prisma hat das Volumen V = 2805.9 m³, die Höhe h = 80 m und als Grundfläche das abgebildete gleichseitige Dreieck.
Berechne die rote Strecke x.

Lösung einblenden

Da ja für das Volumen eines Prismas V = G ⋅ h gilt, können wir umgekehrt sofort die Grundfläche berechnen als :
G = V h 2805.9 80 ≈ 35.07

Jetzt müssen wir uns eine Formel für das gleichseitige Dreieck mit Basisseitenlänge x herleiten (oder in der Formelsammlung suchen ;-):

Nach dem Satz des Pythagoras gilt:

hc2 + ( x 2 )2 = x2 |-( x 2 )2

hc2 = x2 - ( x 2 )2 = x2 - 1 4 x2 = 3 4 x2

Daraus ergibt sich:

hc = 3 2 x

Und daraus ergibt sich wiederum für die Grundfläche G:

G = 1 2 x ⋅ hc = 1 2 ⋅ x ⋅ 3 2 x ≈ 3 4 x2

Hier können wir jetzt die bereits ermittelte Grundfläche G = 35.07 einsetzen:

35.07 ≈ 3 4 x2 | ⋅4: 3

81 ≈ x2

x ≈ 81 ≈ 9

Für x = 9 m ist somit die Grundfläche G ≈ 35.1 m² und das Volumen des Prismas V ≈ 2805.9 m³