Was ist das Volumen einer Kugel in Abhängigkeit von der Oberfläche?

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Was ist das Volumen einer Kugel in Abhängigkeit von der Oberfläche?

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Wie berechnet man, wie viele Schachteln mit den Maßen l x b x h optimal in einen Packkarton mit den Maßen L x B x H in Zentimeter passen?

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Wie hoch steht der Sand in einer 4 m x 2,5 m großen Sandkiste bei 2 Kubikmetern Sand?

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Accepted Answer

Das Volumen \( V \) einer Kugel in Abhängigkeit von ihrer Oberfläche \( O \) kann wie folgt berechnet werden: Die Oberfläche \( O \) einer Kugel ist gegeben durch: \[ O = 4 \pi r^2 \] Das Volumen \( V \) einer Kugel ist gegeben durch: \[ V = \frac{4}{3} \pi r^3 \] Um \( V \) in Abhängigkeit von \( O \) auszudrücken, löse die erste Gleichung nach \( r^2 \) auf: \[ r^2 = \frac{O}{4 \pi} \] Dann nimm die Quadratwurzel, um \( r \) zu finden: \[ r = \sqrt{\frac{O}{4 \pi}} \] Setze diesen Ausdruck für \( r \) in die Volumengleichung ein: \[ V = \frac{4}{3} \pi \left( \sqrt{\frac{O}{4 \pi}} \right)^3 \] Vereinfache den Ausdruck: \[ V = \frac{4}{3} \pi \left( \frac{O}{4 \pi} \right)^{3/2} \] \[ V = \frac{4}{3} \pi \cdot \frac{O^{3/2}}{(4 \pi)^{3/2}} \] \[ V = \frac{4}{3} \pi \cdot \frac{O^{3/2}}{8 \pi^{3/2}} \] \[ V = \frac{O^{3/2}}{6 \sqrt{\pi}} \] Das Volumen \( V \) in Abhängigkeit von der Oberfläche \( O \) ist also: \[ V = \frac{O^{3/2}}{6 \sqrt{\pi}} \]

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Um zu berechnen, wie viele kleinere Schachteln (mit den Maßen l₁ × b₁ × h₁) optimal in einen größeren Packkarton (mit den Maßen L × B × H) passen, nutzt... [mehr]

Accepted Answer

Um zu berechnen, wie viele kleinere Schachteln (mit den Maßen l₁ × b₁ × h₁) optimal in einen größeren Packkarton (mit den Maßen L × B × H) passen, nutzt du folgende Formel: **Anzahl = (L ÷ l₁) × (B ÷ b₁) × (H ÷ h₁)** Dabei steht "÷" für die ganzzahlige Division (also abrunden auf die nächste ganze Zahl). **Formel ausgeschrieben:** Anzahl = GANZZAHL(L / l₁) × GANZZAHL(B / b₁) × GANZZAHL(H / h₁) **Beispiel:** - Schachtel: 10 × 5 × 4 cm - Karton: 40 × 20 × 8 cm Anzahl = GANZZAHL(40/10) × GANZZAHL(20/5) × GANZZAHL(8/4) Anzahl = 4 × 4 × 2 = **32 Schachteln** **Hinweis:** Diese Formel gilt, wenn die Schachteln nicht gedreht werden. Für eine optimale Ausnutzung (mit Drehen der Schachteln) müsste man alle möglichen Anordnungen durchprobieren und die maximale Anzahl wählen. Das ist deutlich komplexer und erfordert meist spezielle Software (Stichwort: "3D Bin Packing Problem").

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Um zu berechnen, wie viele kleinere Schachteln (mit den Maßen l₁ × b₁ × h₁) in einen größeren Packkarton (mit den Maßen L × B × H) passen, nutzt du folge... [mehr]

Accepted Answer

Um zu berechnen, wie viele kleinere Schachteln (mit den Maßen l₁ × b₁ × h₁) in einen größeren Packkarton (mit den Maßen L × B × H) passen, nutzt du folgende Formel: **1. Berechne, wie oft jede Schachtel-Seite in die entsprechende Karton-Seite passt:** - In L-Richtung: n₁ = ganzzahliger Anteil von (L / l₁) - In B-Richtung: n₂ = ganzzahliger Anteil von (B / b₁) - In H-Richtung: n₃ = ganzzahliger Anteil von (H / h₁) **2. Multipliziere die Ergebnisse:** **Anzahl Schachteln = n₁ × n₂ × n₃** **Formel:** ``` Anzahl = GANZZAHL(L / l₁) × GANZZAHL(B / b₁) × GANZZAHL(H / h₁) ``` *(GANZZAHL steht für die Abrundung auf die nächste ganze Zahl nach unten)* **Beispiel:** - Schachtel: 10 × 5 × 4 cm - Karton: 40 × 20 × 8 cm n₁ = GANZZAHL(40 / 10) = 4 n₂ = GANZZAHL(20 / 5) = 4 n₃ = GANZZAHL(8 / 4) = 2 Anzahl = 4 × 4 × 2 = **32 Schachteln** **Hinweis:** Diese Formel gilt, wenn die Schachteln nicht gedreht werden. Für optimale Ausnutzung (mit Drehen) müsste man alle möglichen Anordnungen prüfen und die größte Anzahl wählen.

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Um die Höhe des Sands in der Sandkiste zu berechnen, nutzt du die Formel für das Volumen eines Quaders: **Volumen = Grundfläche × Höhe** Gegeben: - Grundfläche: 4 m &t... [mehr]

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Um die Höhe des Sands in der Sandkiste zu berechnen, nutzt du die Formel für das Volumen eines Quaders: **Volumen = Grundfläche × Höhe** Gegeben: - Grundfläche: 4 m × 2,5 m = 10 m² - Volumen: 2 m³ Gesucht: Höhe (h) Setze die Werte ein: 2 m³ = 10 m² × h Löse nach h auf: h = 2 m³ / 10 m² h = 0,2 m **Antwort:** Der Sand steht **0,2 Meter** (also **20 Zentimeter**) hoch in der Sandkiste.

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Das Volumen \( V \) eines Kegels berechnet sich mit der Formel: \[ V = \frac{1}{3} \pi r^2 h \] Angenommen, der ursprüngliche Radius ist \( r \) und die ursprüngliche Höhe ist \( h \)... [mehr]

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Das Volumen \( V \) eines Kegels berechnet sich mit der Formel: \[ V = \frac{1}{3} \pi r^2 h \] Angenommen, der ursprüngliche Radius ist \( r \) und die ursprüngliche Höhe ist \( h \). **Neue Werte:** - Der Radius wird verdoppelt: \( r_{neu} = 2r \) - Die Höhe wird halbiert: \( h_{neu} = \frac{h}{2} \) Setze die neuen Werte in die Volumenformel ein: \[ V_{neu} = \frac{1}{3} \pi (2r)^2 \left(\frac{h}{2}\right) \] \[ V_{neu} = \frac{1}{3} \pi (4r^2) \left(\frac{h}{2}\right) \] \[ V_{neu} = \frac{1}{3} \pi \cdot 4r^2 \cdot \frac{h}{2} \] \[ V_{neu} = \frac{1}{3} \pi \cdot 2r^2 h \] \[ V_{neu} = 2 \left(\frac{1}{3} \pi r^2 h\right) \] \[ V_{neu} = 2V \] **Fazit:** Das Volumen des Kegels verdoppelt sich.

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Das Volumen \( V \) eines Kegels berechnet sich mit der Formel: \[ V = \frac{1}{3} \pi r^2 h \] Wenn sowohl der Radius \( r \) als auch die Höhe \( h \) verdoppelt werden, setzt man \( r'... [mehr]

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Das Volumen \( V \) eines Kegels berechnet sich mit der Formel: \[ V = \frac{1}{3} \pi r^2 h \] Wenn sowohl der Radius \( r \) als auch die Höhe \( h \) verdoppelt werden, setzt man \( r' = 2r \) und \( h' = 2h \) ein: \[ V' = \frac{1}{3} \pi (2r)^2 (2h) = \frac{1}{3} \pi \cdot 4r^2 \cdot 2h = \frac{1}{3} \pi \cdot 8r^2 h = 8 \left( \frac{1}{3} \pi r^2 h \right) = 8V \] Das Volumen des Kegels wird also **achtmal so groß**.

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Das Volumen \( V \) eines Kegels berechnet sich mit der Formel: \[ V = \frac{1}{3} \pi r^2 h \] Dabei ist \( r \) der Radius der Grundfläche und \( h \) die Höhe des Kegels. Wenn die H&ou... [mehr]

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Das Volumen \( V \) eines Kegels berechnet sich mit der Formel: \[ V = \frac{1}{3} \pi r^2 h \] Dabei ist \( r \) der Radius der Grundfläche und \( h \) die Höhe des Kegels. Wenn die Höhe \( h \) verdoppelt wird (\( h' = 2h \)), dann wird das neue Volumen \( V' \): \[ V' = \frac{1}{3} \pi r^2 (2h) = 2 \left( \frac{1}{3} \pi r^2 h \right) = 2V \] Das Volumen des Kegels verdoppelt sich also, wenn die Höhe verdoppelt wird (bei gleichbleibendem Radius).