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05.02.2016
04.02.2016
 #3
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0,9l Wasser werden zuerst in einen Zylinder(Höhe = 10cm, Radius = 5cm) geschüttet, das übrige Wasser kommt in einen Kegel(Höhe = 10cm, Grundkreisradius = 5cm). Berechne, wie hoch (cm) das Wasser im Kegel stehen wird.

Wie hoch das Wasser im Kegel steht (übrigens ist der Kegel mit der Spitze nach unten!)

 

Ich würde folgendermaßen rechnen:

 

1.) Umrechnung von 0,9 l Wasser nach \(cm^3\):
\(\begin{array}{rcll} 0,9\ l &=& 0,9\ dm^3 \\ &=& 0,9\ dm^3 \cdot \frac{10\ cm}{1\ dm}\cdot \frac{10\ cm}{1\ dm}\cdot \frac{10\ cm}{1\ dm}\\ &=& 0,9 \cdot 1000\ \ cm^3\\ \mathbf{0,9\ l } & \mathbf{=} & \mathbf{900\ \ cm^3 }\\ \end{array}\)

 

2.) Berechnung der Zylinderfläche:

\(\small{ \begin{array}{rcll} V_{Zylinder} &=& \pi\cdot r_{Zylinder}^2 \cdot h_{Zylinder} \qquad & | \qquad r_{Zylinder} = 5\ cm \qquad h_{Zylinder} = 10\ cm\\ V_{Zylinder} &=& \pi\cdot 5\ cm^2 \cdot 10\ cm \\ V_{Zylinder} &=& \pi\cdot 25 \cdot 10\ cm^3 \\ V_{Zylinder} &=& \pi\cdot 250\ cm^3 \\ \mathbf{V_{Zylinder}} &\mathbf{=}& \mathbf{785.398163397\ cm^3} \\ \end{array} }\)

 

Für den Kegel bleiben noch \(900\ cm^3 - 785.398163397\ cm^3 = 114.601836603\ cm^3\) Wasser.

Wir setzen\(\small{ \begin{array}{rcll} V_{\text{Kegel mit Wasser}} &=&114.601836603\ cm^3 \end{array} }\)

 

3.) Berechnung der Höhe des Kegels von der Spitze aus gerechnet:

\(\small{ \begin{array}{rcll} V_{\text{Kegel mit Wasser}}&=& \frac13 \cdot (\pi\cdot r_{Wasserspiegel}^2 ) \cdot h_{\text{Kegel von der Spitze}}\\ \end{array} }\)

 

Berechnung von \( r_{Wasserspiegel}\) mit Strahlensatz:

\(\begin{array}{rcll} \frac{r_{Wasserspiegel}}{h_{\text{Kegel von der Spitze}}} &=& \frac{r_{Kegel}}{h_{Kegel}} \qquad & | \qquad r_{Kegel} = 5\ cm \qquad h_{Kegel} = 10\ cm\\ \frac{r_{Wasserspiegel}}{h_{\text{Kegel von der Spitze}}} &=& \frac{5\ cm}{10\ cm} \\ \frac{r_{Wasserspiegel}}{h_{\text{Kegel von der Spitze}}} &=& \frac12\\ r_{Wasserspiegel} &=& \frac12 \cdot h_{\text{Kegel von der Spitze}} \\ \end{array}\)

 

und eingesetzt:

 

\(\small{ \begin{array}{rcll} V_{\text{Kegel mit Wasser}} &=& \frac13 \cdot \pi\cdot r_{Wasserspiegel}^2 \cdot h_{\text{Kegel von der Spitze}}\\ V_{\text{Kegel mit Wasser}} &=& \frac13 \cdot \pi\cdot (\frac12 \cdot h_{\text{Kegel von der Spitze}}) ^2 \cdot h_{\text{Kegel von der Spitze}}\\ V_{\text{Kegel mit Wasser}} &=& \frac13 \cdot \pi\cdot \frac14 \cdot h_{\text{Kegel von der Spitze}}^3\\ V_{\text{Kegel mit Wasser}} &=& \frac{1}{12} \cdot \pi\cdot h_{\text{Kegel von der Spitze}}^3 \quad | \quad V_{\text{Kegel mit Wasser}} = 114.601836603\ cm^3\\ 114.601836603\ cm^3 &=& \frac{1}{12} \cdot \pi\cdot h_{\text{Kegel von der Spitze}}^3 \\ \frac{1}{12} \cdot \pi\cdot h_{\text{Kegel von der Spitze}}^3 &=& 114.601836603\ cm^3 \\ h_{\text{Kegel von der Spitze}}^3 &=& 114.601836603\cdot \frac{12}{\pi}\ cm^3 \\ h_{\text{Kegel von der Spitze}}^3 &=& 437.746770785\ cm^3 \\ h_{\text{Kegel von der Spitze}} &=& \sqrt[3]{437.746770785\ cm^3} \\ \mathbf{h_{\text{Kegel von der Spitze}} }&\mathbf{=}& \mathbf{7.59289947845\ cm} \\ \end{array} }\)

 

laugh

04.02.2016
 #2
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Hallo Gast!

 

Wieso ist die Wurzel aus a-hoch2 +b-hoch2 c? (satz des pythagoras)

 

Der Satz des Pythagoras sagt, dass in einem rechtwinklichen Dreieck das Quadrat über der Hypothenuse gleich der Summe der Quadrate über den Katheten ist.

Den Beweis findest du bei diesem Link:

https://de.wikipedia.org/wiki/Satz_des_Pythagoras

 

Üblicherweise wird die dem rechten Winkel gegenüberliegende Seite, das ist die Hypothenuse, mit "c" bezeichnet. Die dem rechten Winkel anliegenden Seiten sind die Katheten "a" und "b".

 

c² = a² + b²       Ziehe ich auf beiden Seiten der Gleichung die Wurzel, bleibt

 

c = √ (a² + b²)    q.e.d

 

Gruß asinus :- )

laugh!

04.02.2016

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