kolleg24 Mathematik | Folge 30

Volumen und Oberfläche einer Kugel

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Von Autor/in Josef Dillinger, Dr. Jochen Trenner

In diesem Kapitel berechnen wir anhand von Beispielaufgaben das Volumen, die Oberfläche und den Durchmesser einer Kugel.

Elementare Flächen- und Volumenberechnung: Volumen und Oberfläche einer Kugel

Das Volumen V einer Kugel gibt an, wie viel Raum sie einnimmt.
Die Oberfläche O einer Kugel gibt an, wie groß die äußere Hüllfläche der Kugel ist.

Beide Größen hängen direkt vom Radius r bzw. dem Durchmesser d der Kugel ab.

Beispielgrafik für Volumen- und Oberflächenberechnung einer Kugel

Oberfläche  O :   O = 4 π r 2 =  π d 2

Volumen  V :   V =   4 3 π r 3 = 1 6 π d 3

Durchmesser  d : d = 2 r

Beispielaufgabe: Volumen und Oberfläche einer Kugel

Ein kugelförmiger Behälter für Flüssiggas hat einen Innendurchmesser d = 33,678 m.

Beispielgrafik eines Kugeltanks

a) Ermittle das Volumen V des Tanks für die Gasaufnahme.
b) Die Tankinnenwand soll beschichtet werden. Bestimme die zu beschichtende Fläche.

Beispielaufgabe: Umfang und Oberfläche eines Sitzballs

Tom hat Rückenprobleme, weil viel im Sitzen arbeitet. Er kauft sich einen Sitzball mit 220 Liter Volumen.

Sitzball

a) Ermittle den Durchmesser d des Balles in cm.
b) Bestimme die Oberfläche in m².

Beispielaufgabe: Masse einer Kugel aus Eisen

Eine Eisenkugel mit einer Dichte  ρ = 7,8   kg dm 3  hat eine Masse von  3,9  kg.

ρ =   m V   ist die Definition der Dichte.

Ermittle das Volumen und den Radius r der Kugel.

Eisenkugel
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Josef Dillinger
Dr. Jochen Trenner