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Aufgabenstellung:

Kristalle haben oft die Form eines regelmäßigen Sechsseitigen Prismas mit aufgesetzen Pyramiden. Berechne das Volumen und die Größe der Oberfläche des Kristalls:

Bild:

WhatsApp Image 2018-02-03 at 18.02.32.jpeg

Meine Idee:

Das Volumen der beiden sechsseitigen Pyramiden berechnet man wie folgt:

V=2*((a^2/2)*√3*h)

V=2*((3^2/2)*√3*2.5)

V=38.971cm^3

Für das Prisma in der Mitte:

V=((3*a^2)/2)*√3*h

V=((3*3^2)/2)*√3*5

V=116.913cm^3

VGesamt=38.971cm^3+116.913cm^3

VGesamt=155.884cm^3

Oberfläche Pyramiden:

O=((3*a)/2)*(a*√3+2*hs)

d.h. wir brauchen hs

---->

hs=√(h^2+(a/2)^2)

hs=√(2.5^2+(3/2)^2)

hs=2.92cm

O=2*(((3*2.5)/2)*(2.5*√3+2*2,92))

O=76.28cm^2

Oberfläche vom Prisma:

O=3*a^2*√3+(6*a*h)

O=3*3^2*√3+(6*3*5)

O=136.77cm^2

Ogesamt=76.28cm^2+136.77cm^2

Ogesamt=213.05cm^2


Stimmt das?


Anton

Avatar von 28 k

Kann niemand helfen?? ;(

Ich bin gerade dabei

Okay, teile gerne auch Anstätze oder Fehler die du in meinen Rechnungen gefunden hast.

2 Antworten

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Beste Antwort

Könnte das Dein Ding sein?

GeoGebra Classic 5_2018-02-03_19-45-16.jpg

Avatar von 21 k

Der Kollege sieht zumindestens so aus wie der in meinem Buch...

Wie gesagt:

Es sind zwei Pyramiden die auf einem sechsseitgen Prisma sitzen.

Na, dann sollten sie kongruent sein.. ;-)

Gucks Du

SechsseitigesPrismasAufgesetzePyramiden.ggb (24 kb)

Und wat sagt mit das jetzt?

Wie rechnet GeoGebra denn?

Was sind die Lösungen?

Die Lösungen stehen in der CAS Spalte. Die Seiten und Flächen sind beschriftet - klick auf den blauen Punkt zum Anzeigen An/Aus

V ist klar?

h_s=sqrt(edgeAN^2-edgeKL^2/4)  =  3.605551275464 (Höhe eines Seitendreiecks)

O = 6 * 3*5 + 12 1/2 3 3.60555

h_s=sqrt(edgeAN2-edgeKL2/4) 

Was ist das? 

Ich mal Dir's noch mal auf..

O = 6 Rechtecke vom Prisma + 12 Dreiecke der Pyramiden, OK...

Die GeoGebra Bezeichnungen findest Du in Spalte Algebra, An/Aus dann siehts Du welche Fläche, Kante im Schaubild blickt.

SechsseitigesPrismasAufgesetzePyramiden.ggb_2018-02-03_21.jpg 

Ich berechne zuerst eine Kante des Pyramidendreiecks, heißt Seitenkante

s=3.91 das braune Dreieck: s=sqrt(3^2+2.5^2)

Dann die Dreieckhöhe h_g = sqrt(3.91^2-3^2/4) = 3.61

Damit die Fläche 1/2*3*3.61 und das 12 mal (6 oben und 6 unten) + 6 Rechtecke 3*5

zusammen zählen - fertig

Das sieht doch sehr nach Pythagoras aus. 

du solltest die Länge "edgeAN" und "edgeKL" bzw. "AN" und "KL" in der Skizze in einem rechtwinkligen Dreieck sehen.

So, jetzt stimmt es.

$$ O{}_{Gesamt}=(3*3^2*\sqrt{3}+(6*3*5))+((\frac{1}{2}*3*3.61)*12)-2*(6*\frac{3^2}{4}*\sqrt[]{3})=154.98cm^2 $$

Yep, jetzt stimmen wir überein,

bis auf das Wurzel 3 Zeugs. Warum addierst es erst vorne, wenn Du es hinten wieder abziehst?

Danke für die Best of...

Ja, die könnte ich weglassen.

LG

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Hallo Anton,

ich kenne auch nur die Formeln, die du auch hast.

Also:

Volumen der oberen und unteren Pyramide Pyramide

$$V=2\cdot (\frac{{a}^{2}}{2}\cdot \sqrt{3}\cdot h)\\V=2\cdot (\frac{{(3cm)}^{2}}{2}\cdot \sqrt{3} \cdot 2,5cm=\frac{45\cdot \sqrt{3}}{2}c{m}^{3}$$

Volumen des Prismas

$$V=\frac{3\cdot {a}^{2}}{2}\cdot \sqrt{3} \cdot h\\V=\frac{3\cdot {3cm}^{2}}{2}\cdot \sqrt{3}\cdot 5cm\approx 116,91c{m}^{3}$$Das Ergebnis gab es leider nicht als Bruch.

$${V}_{Gesamt}\approx 116,91{cm}^{3}+\frac{45\cdot \sqrt{3}}{2}{cm}^{3}\approx 155,885{cm}^{3}$$

Also habe ich das gleiche Ergebnis wie du.

Für die Oberfläche habe ich es so ausgerechnet.

$$O=2\cdot(\frac{3\cdot a}{2}\cdot(a\cdot\sqrt{3}+2\cdot {h}_{s}))\\{h}_{s}=\sqrt{{h}^{2}+{\frac{a}{2}}^{2}}\\{h}_{s}=\sqrt{{(2,5cm)}^{2}+{1,5cm}^{2}}=\frac{\sqrt{34}}{2}\approx 2,92cm\\O=2\cdot (\frac{3\cdot 3cm}{2}\cdot (3cm\cdot\sqrt{3}+2\cdot\frac{\sqrt{34}}{2}cm))\\O=9\cdot \sqrt{34}+27\cdot \sqrt{3}cm^2\approx 99,24c{m}^{2}$$

Oberfläche des Prismas:

$$O=3\cdot{a}^{2}\cdot \sqrt{3}+(6\cdot a \cdot h)\\O=3\cdot (3cm)^2\cdot \sqrt{3}+(6\cdot 3cm\cdot 2,5cm)=90+27\cdot \sqrt{3}cm^2 \approx136,77cm^2$$

Jetzt die Gesamte Oberfläche.

$${O}_{Gesamt}\approx 99,24cm^2+136,77cm^2\approx 236,01^2$$

Warum haben wir andere Ergebnisse?

Ich meine der Fehler ist, dass du bei der Oberfläche der Pyramide statt (3*a)/(2)=> (3*3cm)/(2) , (3*2,5cm)/(2) gerechnet hast.

Das schließt natürlich nicht aus, dass ich auch irgendwelche Fehler habe.

EDIT: Ich habe vergessen, die Grundflächen der Pyramiden und die des Prismas abzuziehen!!!

Gruß 


Smitty

Avatar von 5,4 k

"Ich meine der Fehler ist, dass du bei der Oberfläche der Pyramide statt (3*a)/(2)=> (3*3cm)/(2) , (3*2,5cm)/(2) gerechnet hast."

Ja, das ist echt ein Fehler!

Sonst hast du es ja genauso wie ich gerechnet!

Der Schroedelverlag hat natürlich in den Schulbüchern keine Lösungen :( oder nur die Lehrer...

Ich warte nochmal ein bisschen, vielleicht hat jemand ja noch eine Idee.

Grundflächen abziehen vom Prisma?

G=(6*(a^2/4)*√3)

G=2*(6*(3^2/4)*√3)

G=27*√3 ≈ 46,77cm

Ogesamt=(99,24+136,77)-44.67=191.34cm^3

Die Grundseiten des Prismas sind auch die Grundseiten der Pyramiden....

GeoGebra sagt was anderes!

Was soll denn hs sein...

Ein Pyramiden-Dreieck besteht aus s Seitenkante , h_g Höhe,  g Grundseite = a

s =sqrt(h^2+a^2) = 3.91

h_g=sqrt(s^2-a^2/4) = 3.61

Rest siehe oben

Die Grundseiten vom Prisma und den Pyramiden abziehen. Aber ich habe gerade keine Zeit um das zu machen. Sorry ;(

Hallo @wächter,

Hs ist die Höhe einer Seite:image006.gif

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