Eine Garageneinfahrt besteht aus zwei identischen Platten in Form eines Parallelogramms. Jede Platte hat eine Grundseite von \(2{,}40\,\text{m}\) und eine Höhe von \(1{,}50\,\text{m}\).
a) Wie groß ist die gesamte Fläche der Einfahrt in Quadratmetern?
b) Die gesamte Einfahrt soll mit rechteckigen Pflastersteinen ausgelegt werden; Fugen und Verschnitt werden nicht berücksichtigt. Jeder Stein ist \(20\,\text{cm}\) lang und \(10\,\text{cm}\) breit. Wie viele Steine müssen insgesamt gekauft werden?
c) Würde man Steine verwenden, die doppelt so lang und doppelt so breit sind, wie würde sich die benötigte Anzahl an Steinen verändern? Begründe kurz.
Denkanstöße
- Rechne zuerst alle Maße in die gleiche Einheit (Meter) um, bevor du den Flächeninhalt der Steine berechnest.
- Wie viele dieser kleinen Steinflächen passen in die große Gesamtfläche?
- Überlege dir, wie sich der Flächeninhalt eines Rechtecks ändert, wenn man beide Seitenlängen verdoppelt.
Lösung
1. Flächeninhalt einer Platte: \(A_1 = 2{,}4\,\text{m} \cdot 1{,}5\,\text{m} = 3{,}6\,\text{m}^2\).
2. Gesamtfläche der Einfahrt: \(A_{ges} = 2 \cdot 3{,}6\,\text{m}^2 = 7{,}2\,\text{m}^2\).
3. Fläche eines Steins in \(\text{m}^2\): \(20\,\text{cm} = 0{,}2\,\text{m}\); \(10\,\text{cm} = 0{,}1\,\text{m}\). \(A_{Stein} = 0{,}2\,\text{m} \cdot 0{,}1\,\text{m} = 0{,}02\,\text{m}^2\).
4. Anzahl der Steine unter Vernachlässigung von Fugen und Verschnitt: \(N = 7{,}2\,\text{m}^2 : 0{,}02\,\text{m}^2 = 360\).
5. Analyse der Vergrößerung: Neue Maße \(40\,\text{cm} \times 20\,\text{cm}\). Neue Fläche \(A_{neu} = 0{,}4\,\text{m} \cdot 0{,}2\,\text{m} = 0{,}08\,\text{m}^2\).
6. Vergleich: Die Fläche eines Steins vervierfacht sich (\(0{,}02 \cdot 4 = 0{,}08\)), daher wird nur noch ein Viertel der Steine benötigt (\(360 : 4 = 90\)).
Antwort
a) Die Gesamtfläche beträgt \(7{,}2\,\text{m}^2\).
b) Unter Vernachlässigung von Fugen und Verschnitt müssen \(360\) Steine gekauft werden.
c) Man bräuchte nur noch ein Viertel der Steine (\(90\) Stück), da sich die Fläche eines einzelnen Steins durch die Verdopplung beider Seiten vervierfacht.