Aimathic
Login | English | Deutsch

Kostenlose Arbeitsblätter

Stellen Sie aus rund 25.000 Matheaufgaben von der 3. bis zur 13. Klasse Ihre eigenen Arbeitsblätter zusammen. Alle Aufgaben enthalten Lösungsschritte.

Oberfläche von Quader und Würfel

Klicken Sie auf Aufgaben, um sie zum Drucken auszuwählen.

5528595
Die Abbildung zeigt das Netz eines Würfels. Wie viele quadratische Flächen bilden die gesamte Oberfläche des Würfels?
Abbildung zur Aufgabe 552859

Denkanstöße

- Im Netz kannst du jede spätere Würfelfläche einzeln sehen. - Zähle die Quadrate der Abbildung, ohne Längen zu messen. - Prüfe, ob beim Falten jede gezählte Fläche genau eine Seite des Würfels bildet.

Lösung

1. Im Würfelnetz ist jede Quadratfläche des Würfels genau einmal dargestellt. 2. Das Netz besteht aus \(6\) Quadraten. 3. Deshalb besteht die Oberfläche des Würfels aus \(6\) quadratischen Flächen.

Antwort

\(6\) quadratische Flächen.
5577015
Eine quadratische Seitenfläche eines Würfels hat den Flächeninhalt \(4\,\text{cm}^2\). Wie groß ist die gesamte Oberfläche des Würfels?

Denkanstöße

- Wie viele gleich große Seitenflächen hat ein Würfel? - Der Flächeninhalt einer einzelnen Seite ist bereits gegeben.

Lösung

1. Ein Würfel hat \(6\) gleich große quadratische Seitenflächen. 2. \(6 \cdot 4\,\text{cm}^2 = 24\,\text{cm}^2\).

Antwort

\(24\,\text{cm}^2\)
5577025
Das Bild zeigt das Netz eines Würfels. Wie groß ist die gesamte Oberfläche des Würfels?
Abbildung zur Aufgabe 557702

Denkanstöße

- Wie viele Quadrate siehst du im Würfelnetz? - Berechne zuerst die Fläche eines Quadrats und dann die Fläche aller sechs Quadrate.

Lösung

1. Das Netz besteht aus \(6\) gleich großen Quadraten. 2. Eine Seitenfläche ist \(3\,\text{cm} \cdot 3\,\text{cm}=9\,\text{cm}^2\) groß. 3. Die gesamte Oberfläche ist \(6\cdot9\,\text{cm}^2=54\,\text{cm}^2\).

Antwort

Die Oberfläche beträgt \(54\,\text{cm}^2\).
4100315
Ein \(2\,\text{cm} \times 5\,\text{cm} \times 8\,\text{cm}\) großer Quader hat einen Oberflächeninhalt a) \(66\,\text{cm}^2\) b) \(132\,\text{cm}^2\) c) \(150\,\text{cm}^2\) d) \(800\,\text{cm}^2\)

Denkanstöße

- Aus wie vielen Flächen besteht die Oberfläche eines Quaders? - Welche Seitenflächen sind jeweils gleich groß? - Achte darauf, nicht das Volumen, sondern den Flächeninhalt der Außenhülle zu berechnen.

Lösung

1. Für die drei verschiedenen Seitenflächen gilt: \(2\cdot5=10\), \(5\cdot8=40\) und \(2\cdot8=16\). 2. Diese drei Flächen zusammen ergeben \(10+40+16=66\,\text{cm}^2\). 3. Jede Seitenfläche kommt zweimal vor. Daher ist \(O=2\cdot66\,\text{cm}^2=132\,\text{cm}^2\).

Antwort

b) \(132\,\text{cm}^2\)
4216345
Ein Quader hat die Kantenlängen \(a = 6\,\text{cm}\), \(b = 6\,\text{cm}\) und \(c = 15\,\text{cm}\). a) Wie viele der sechs Seitenflächen dieses Quaders sind Quadrate? b) Berechne den Oberflächeninhalt \(O\) dieses Quaders.

Denkanstöße

- Welche Form haben die einzelnen Seitenflächen eines Quaders? - Wie viele Paare von Flächen, die genau gleich groß sind, gibt es bei einem Quader? - Wann ist ein Rechteck ein Quadrat? - Wie berechnet man die Fläche eines Rechtecks?

Lösung

1. Zwei Seitenflächen haben die Maße \(6\,\text{cm}\times6\,\text{cm}\). Sie sind Quadrate und jeweils \(36\,\text{cm}^2\) groß. 2. Die vier übrigen Seitenflächen haben die Maße \(6\,\text{cm}\times15\,\text{cm}\). Sie sind jeweils \(90\,\text{cm}^2\) groß. 3. Damit hat der Quader genau 2 quadratische Seitenflächen. 4. Der Oberflächeninhalt ist \(O=2\cdot36\,\text{cm}^2+4\cdot90\,\text{cm}^2=432\,\text{cm}^2\).

Antwort

a) Der Quader hat genau 2 Quadrate als Seitenflächen. b) Der Oberflächeninhalt beträgt \(O = 432\,\text{cm}^2\).
4216465
Ein Paket hat die Form eines Quaders mit den Kantenlängen \(a = 12{,}5\,\text{cm}\), \(b = 8\,\text{cm}\) und \(c = 40\,\text{mm}\). Berechne den Oberflächeninhalt des Pakets in Quadratzentimetern.

Denkanstöße

- Haben alle Kantenlängen dieselbe Einheit? - In welche Einheit soll das Endergebnis umgerechnet werden? - Wie viele Begrenzungsflächen hat ein Quader insgesamt? - Wie viele dieser Flächen sind jeweils deckungsgleich (gleich groß)?

Lösung

1. \(40\,\text{mm}=4\,\text{cm}\). 2. Die drei verschiedenen Seitenflächen sind \(12{,}5\,\text{cm}\cdot8\,\text{cm}=100\,\text{cm}^2\), \(12{,}5\,\text{cm}\cdot4\,\text{cm}=50\,\text{cm}^2\) und \(8\,\text{cm}\cdot4\,\text{cm}=32\,\text{cm}^2\). 3. Jede dieser Flächen kommt zweimal vor. Daher ist \(O=2\cdot(100+50+32)\,\text{cm}^2=364\,\text{cm}^2\).

Antwort

Der Oberflächeninhalt des Pakets beträgt \(364\,\text{cm}^2\).
4216555
Ein Schuhkarton hat die Form eines Quaders mit den Maßen \(a = 35\,\text{cm}\), \(b = 20\,\text{cm}\) und \(c = 12\,\text{cm}\). Berechne den gesamten Oberflächeninhalt des Kartons.

Denkanstöße

- Aus wie vielen Flächen besteht ein Quader insgesamt? - Überlege dir, welche Flächen des Kartons jeweils gleich groß sind. - Wie berechnest du den Flächeninhalt eines einzelnen Rechtecks? - Kannst du die Flächen paarweise zusammenfassen (zum Beispiel Boden und Deckel)?

Lösung

1. Die drei verschiedenen Seitenflächen sind \(35\,\text{cm}\cdot20\,\text{cm}=700\,\text{cm}^2\), \(20\,\text{cm}\cdot12\,\text{cm}=240\,\text{cm}^2\) und \(35\,\text{cm}\cdot12\,\text{cm}=420\,\text{cm}^2\). 2. Zusammen sind das \(700+240+420=1360\,\text{cm}^2\). 3. Jede dieser Flächen kommt zweimal vor. Daher beträgt die Oberfläche \(2\cdot1360\,\text{cm}^2=2720\,\text{cm}^2\).

Antwort

Der Oberflächeninhalt beträgt \(2720\,\text{cm}^2\).
4216615
Ein kleiner Spielwürfel hat eine Kantenlänge von \(2\,\text{cm}\). Ein größerer Holzwürfel hat mit \(4\,\text{cm}\) eine doppelt so lange Kante. Lukas behauptet: „Wenn die Kante doppelt so lang ist, dann muss auch der Oberflächeninhalt des großen Würfels genau doppelt so groß sein wie der des kleinen Würfels.“ Überprüfe diese Behauptung, indem du beide Oberflächeninhalte berechnest und vergleichst.

Denkanstöße

- Wie berechnet man den Oberflächeninhalt eines Würfels aus seinen sechs quadratischen Seitenflächen? - Berechne zuerst die Oberfläche für den kleinen und dann für den großen Würfel getrennt. - Vergleiche die beiden Ergebnisse: Ist das zweite Ergebnis genau das Zweifache des ersten?

Lösung

1. Der kleine Würfel hat die Oberfläche \(6\cdot2\,\text{cm}\cdot2\,\text{cm}=24\,\text{cm}^2\). 2. Der große Würfel hat die Oberfläche \(6\cdot4\,\text{cm}\cdot4\,\text{cm}=96\,\text{cm}^2\). 3. \(96:24=4\). Die Oberfläche des großen Würfels ist also viermal so groß, nicht doppelt so groß. Lukas' Behauptung ist falsch.

Antwort

Lukas hat nicht recht. Der Oberflächeninhalt des kleinen Würfels beträgt \(24\,\text{cm}^2\), der des großen Würfels \(96\,\text{cm}^2\). Damit ist die Oberfläche des großen Würfels viermal so groß wie die des kleinen.
4216655
Ein Spielwürfel hat eine Kantenlänge von \(8\,\text{cm}\). Wie groß ist der gesamte Oberflächeninhalt dieses Würfels?

Denkanstöße

- Wie berechnet man den Flächeninhalt eines Quadrats, wenn man die Seitenlänge kennt? - Wie viele solcher Quadrate bilden zusammen die Oberfläche eines Würfels? - Welche Rechenoperation hilft dir, wenn du die Fläche einer Seite sechsmal benötigst?

Lösung

1. Eine Seitenfläche ist \(8\,\text{cm}\cdot8\,\text{cm}=64\,\text{cm}^2\) groß. 2. Ein Würfel hat sechs gleich große Seitenflächen. Daher ist die Oberfläche \(6\cdot64\,\text{cm}^2=384\,\text{cm}^2\).

Antwort

Der Oberflächeninhalt beträgt \(384\,\text{cm}^2\).
4359965
Bestimme die Oberfläche des abgebildeten Quaders anhand seines Netzes. Gib das Ergebnis in Quadratzentimetern an.
Abbildung zur Aufgabe 435996

Denkanstöße

- Ein Quader hat sechs Flächen, wobei jeweils zwei gegenüberliegende Flächen gleich groß sind. - Berechne zuerst den Flächeninhalt der drei verschiedenen Rechtecke, die du im Netz siehst. - Addiere diese drei Ergebnisse und verdopple die Summe.

Lösung

1. Aus dem Netz liest man die Kantenlängen \(7\,\text{cm}\), \(4\,\text{cm}\) und \(2\,\text{cm}\) ab. 2. Die drei verschiedenen Seitenflächen sind \(7\,\text{cm}\cdot4\,\text{cm}=28\,\text{cm}^2\), \(7\,\text{cm}\cdot2\,\text{cm}=14\,\text{cm}^2\) und \(4\,\text{cm}\cdot2\,\text{cm}=8\,\text{cm}^2\). 3. Jede dieser Flächen kommt zweimal vor. Daher ist die Oberfläche \(O=2\cdot(28+14+8)\,\text{cm}^2=100\,\text{cm}^2\).

Antwort

Die Oberfläche beträgt \(100\,\text{cm}^2\).
4359985
Ein Quader hat die Kantenlängen \(10\,\text{cm}\), \(5\,\text{cm}\) und \(3\,\text{cm}\). Berechne den Flächeninhalt der kleinsten und der größten Seitenfläche. Wie groß ist die gesamte Oberfläche?

Denkanstöße

- Welche drei verschiedenen Rechtecke entstehen aus den drei Kantenlängen? - Vergleiche die Flächeninhalte dieser drei Rechtecktypen. - Wie oft kommt jeder Rechtecktyp an einem Quader vor?

Lösung

1. Die drei verschiedenen Seitenflächen haben die Inhalte \(10\,\text{cm}\cdot5\,\text{cm}=50\,\text{cm}^2\), \(10\,\text{cm}\cdot3\,\text{cm}=30\,\text{cm}^2\) und \(5\,\text{cm}\cdot3\,\text{cm}=15\,\text{cm}^2\). 2. Die kleinste Seitenfläche hat \(15\,\text{cm}^2\), die größte \(50\,\text{cm}^2\). 3. Jede der drei Flächenarten kommt zweimal vor. Daher beträgt die Oberfläche \(2\cdot(50+30+15)\,\text{cm}^2=190\,\text{cm}^2\).

Antwort

Kleinste Seitenfläche: \(15\,\text{cm}^2\); größte Seitenfläche: \(50\,\text{cm}^2\); Oberfläche: \(190\,\text{cm}^2\).
4360015
Ein flacher geschlossener Karton hat eine quadratische Grundfläche mit Seitenlänge \(20\,\text{cm}\) und ist \(5\,\text{cm}\) hoch. Wie viel Pappe wird für alle sechs Flächen gebraucht? Klebelaschen und Reste beim Zuschneiden werden nicht mitgerechnet.

Denkanstöße

- Welche zwei Flächen sind Quadrate? - Welche vier Flächen sind gleich große Rechtecke? - Addiere die Flächen aller sechs Außenseiten.

Lösung

1. Grund- und Deckfläche ergeben \(2\cdot(20\,\text{cm}\cdot20\,\text{cm})=800\,\text{cm}^2\). 2. Die vier Seitenflächen ergeben \(4\cdot(20\,\text{cm}\cdot5\,\text{cm})=400\,\text{cm}^2\). 3. Insgesamt werden \(800\,\text{cm}^2+400\,\text{cm}^2=1200\,\text{cm}^2\) Pappe benötigt.

Antwort

Es werden \(1200\,\text{cm}^2\) Pappe benötigt.
4360075
Berechne den Oberflächeninhalt \(O\) des Würfels, dessen Netz hier abgebildet ist.
Abbildung zur Aufgabe 436007

Denkanstöße

- Wie viele Quadrate enthält ein vollständiges Würfelnetz? - Lies die Seitenlänge eines Quadrats aus der Zeichnung ab. - Berechne eine Quadratfläche und anschließend die Summe aller sechs Flächen.

Lösung

1. Das Netz zeigt \(6\) gleich große quadratische Würfelflächen. 2. Eine Fläche hat den Inhalt \(6\,\text{cm}\cdot6\,\text{cm}=36\,\text{cm}^2\). 3. Die gesamte Oberfläche beträgt \(6\cdot36\,\text{cm}^2=216\,\text{cm}^2\).

Antwort

Der Oberflächeninhalt beträgt \(216\,\text{cm}^2\).
4360295
In einem Quadernetz gibt es drei verschiedene Rechteckgrößen. Welche Maße (Länge \(\times\) Breite) haben die drei unterschiedlichen Flächentypen im gezeigten Netz?
Abbildung zur Aufgabe 436029

Denkanstöße

- Schau dir die Beschriftungen an den Kanten des Netzes genau an. - Jedes Rechteck im Netz hat zwei Seitenlängen. Welche Werte aus der Zeichnung passen zusammen? - Wie viele verschiedene Zahlen für die Kantenlängen kannst du im Bild finden?

Lösung

1. Im Netz sind die drei Kantenlängen \(5\,\text{cm}\), \(4\,\text{cm}\) und \(1\,\text{cm}\) angegeben. 2. Daraus entstehen Rechtecke mit \(5\,\text{cm}\times4\,\text{cm}\), \(5\,\text{cm}\times1\,\text{cm}\) und \(4\,\text{cm}\times1\,\text{cm}\).

Antwort

Die Flächen haben die Maße \(5\,\text{cm}\times4\,\text{cm}\), \(5\,\text{cm}\times1\,\text{cm}\) und \(4\,\text{cm}\times1\,\text{cm}\).
4360355
Bestimme mithilfe des abgebildeten Quadernetzes den Flächeninhalt der kleinsten der sechs Teilflächen. Alle benötigten Kantenlängen sind im Netz beschriftet.
Abbildung zur Aufgabe 436035

Denkanstöße

- Welche drei verschiedenen Kantenlängen erkennst du im Netz? - Welche drei verschiedenen Rechtecktypen entstehen daraus? - Welches der drei Produkte ist am kleinsten?

Lösung

1. Aus dem Netz liest man die drei Kantenlängen \(6\,\text{cm}\), \(3\,\text{cm}\) und \(2\,\text{cm}\) ab. 2. Die drei verschiedenen Seitenflächen haben die Inhalte \(6\cdot3=18\,\text{cm}^2\), \(6\cdot2=12\,\text{cm}^2\) und \(3\cdot2=6\,\text{cm}^2\). 3. Der kleinste Flächeninhalt ist \(6\,\text{cm}^2\).

Antwort

Die kleinste Teilfläche hat den Flächeninhalt \(6\,\text{cm}^2\).
5577035
Bei welchem Bild entsteht ein Würfelnetz?
Abbildung zur Aufgabe 557703

Denkanstöße

- Verfolge beim Falten, wohin die Quadrate an den gemeinsamen Kanten gelangen. - Prüfe, ob sich dabei zwei Quadrate überdecken.

Lösung

1. Prüfe bei jedem Bild, ob sich die sechs Quadrate zu einem Würfel falten lassen. 2. Bei b) und c) würden beim Falten zwei Quadrate auf dieselbe Würfelfläche treffen. 3. Nur a) lässt sich zu einem Würfel falten.

Antwort

Bild a).
4216495
Vergleiche die Oberflächen rechnerisch. Der Quader hat die Kantenlängen \(8\,\text{cm}\), \(30\,\text{mm}\) und \(0{,}5\,\text{dm}\). Der Würfel hat eine Kantenlänge von \(6\,\text{cm}\). Welcher Körper hat die größere Oberfläche?

Denkanstöße

- Achte darauf, dass alle Längenangaben in derselben Einheit vorliegen, bevor du rechnest. - Wie viele Begrenzungsflächen hat ein Quader und wie berechnet man deren Flächeninhalt? - Was ist das Besondere an den Seitenflächen eines Würfels?

Lösung

1. Für den Quader gilt \(30\,\text{mm}=3\,\text{cm}\) und \(0{,}5\,\text{dm}=5\,\text{cm}\). Seine Oberfläche ist \(2\cdot(8\cdot3+3\cdot5+8\cdot5)\,\text{cm}^2=158\,\text{cm}^2\). 2. Die Oberfläche des Würfels ist \(6\cdot6\,\text{cm}\cdot6\,\text{cm}=216\,\text{cm}^2\). 3. \(216\,\text{cm}^2>158\,\text{cm}^2\). Der Würfel hat die größere Oberfläche.

Antwort

Der Würfel hat mit \(216\,\text{cm}^2\) eine größere Oberfläche als der Quader mit \(158\,\text{cm}^2\).
4216505
Zwei Geschenkschachteln sollen vollständig mit Papier beklebt werden. Beim Zuschneiden entstehen keine Reste. Die erste Schachtel ist ein Würfel mit Kantenlänge \(15\,\text{cm}\). Die zweite ist ein Quader mit \(20\,\text{cm}\) Länge, \(10\,\text{cm}\) Breite und \(12\,\text{cm}\) Höhe. Für welche Schachtel wird mehr Papier gebraucht? Begründe durch eine Rechnung.

Denkanstöße

- Aus welchen Flächen besteht das Netz einer Schachtel? - Welche Maße haben die sechs Rechtecke beim Quader? - Rechne die Flächen der Außenseiten zusammen.

Lösung

1. Die Oberfläche der würfelförmigen Schachtel ist \(6\cdot15\,\text{cm}\cdot15\,\text{cm}=1350\,\text{cm}^2\). 2. Die Oberfläche der quaderförmigen Schachtel ist \(2\cdot(20\cdot10+10\cdot12+20\cdot12)\,\text{cm}^2=1120\,\text{cm}^2\). 3. \(1350\,\text{cm}^2>1120\,\text{cm}^2\). Für die erste Schachtel wird mehr Papier gebraucht.

Antwort

Für die erste Schachtel wird mehr Papier benötigt, da ihre Oberfläche \(1350\,\text{cm}^2\) beträgt, während die zweite eine Oberfläche von \(1120\,\text{cm}^2\) hat.
4216525
Drei Würfel haben die Kantenlängen \(a_1 = 3\,\text{cm}\), \(a_2 = 6\,\text{cm}\) und \(a_3 = 9\,\text{cm}\). a) Berechne für jeden der drei Würfel den Oberflächeninhalt. b) Vergleiche die Ergebnisse: Um das Wievielfache vergrößert sich der Oberflächeninhalt, wenn die Kantenlänge von \(3\,\text{cm}\) auf \(6\,\text{cm}\) verdoppelt wird? c) Um das Wievielfache vergrößert sich der Oberflächeninhalt, wenn die Kantenlänge von \(3\,\text{cm}\) auf \(9\,\text{cm}\) verdreifacht wird?

Denkanstöße

- Wie viele (gleich große) quadratische Flächen begrenzen einen Würfel? - Berechne zuerst den Flächeninhalt einer einzelnen Seite und multipliziere ihn dann mit \(6\). - Überlege dir, wie du herausfindest, wie oft ein kleinerer Wert in einen größeren passt.

Lösung

1. Für \(a_1 = 3\,\text{cm}\) gilt \(O_1=6\cdot3\,\text{cm}\cdot3\,\text{cm}=54\,\text{cm}^2\). 2. Für \(a_2 = 6\,\text{cm}\) gilt \(O_2=6\cdot6\,\text{cm}\cdot6\,\text{cm}=216\,\text{cm}^2\). 3. Für \(a_3 = 9\,\text{cm}\) gilt \(O_3=6\cdot9\,\text{cm}\cdot9\,\text{cm}=486\,\text{cm}^2\). 4. \(216:54=4\). Bei doppelter Kantenlänge wird die Oberfläche viermal so groß. 5. \(486:54=9\). Bei dreifacher Kantenlänge wird die Oberfläche neunmal so groß.

Antwort

a) \(O_1 = 54\,\text{cm}^2\); \(O_2 = 216\,\text{cm}^2\); \(O_3 = 486\,\text{cm}^2\) b) Der Oberflächeninhalt wird 4-mal so groß. c) Der Oberflächeninhalt wird 9-mal so groß.
4216545
Ein großer Würfel hat eine Kantenlänge von \(10\,\text{dm}\). a) Berechne den Oberflächeninhalt des Würfels in \(\text{dm}^2\). b) Nun wird die Kantenlänge des Würfels halbiert. Berechne den Oberflächeninhalt des neuen, kleineren Würfels. c) Wie verändert sich der Oberflächeninhalt durch die Halbierung der Kantenlänge? Formuliere einen Antwortsatz.

Denkanstöße

- Berechne erst einmal ganz normal die Oberfläche für den ersten Würfel. - Was bedeutet „halbieren“ für die Länge der Kante? - Vergleiche das erste und das zweite Ergebnis durch Division.

Lösung

1. Oberflächeninhalt des großen Würfels: \(O = 6 \cdot 10\,\text{dm} \cdot 10\,\text{dm} = 600\,\text{dm}^2\). 2. Neue Kantenlänge: \(10\,\text{dm} : 2 = 5\,\text{dm}\). 3. Oberflächeninhalt des kleinen Würfels: \(O = 6 \cdot 5\,\text{dm} \cdot 5\,\text{dm} = 150\,\text{dm}^2\). 4. Vergleich: \(600\,\text{dm}^2 : 150\,\text{dm}^2 = 4\). Der Oberflächeninhalt des kleinen Würfels ist nur noch ein Viertel so groß wie der des ursprünglichen Würfels.

Antwort

a) \(600\,\text{dm}^2\) b) \(150\,\text{dm}^2\) c) Wenn man die Kantenlänge halbiert, wird der Oberflächeninhalt auf ein Viertel des ursprünglichen Oberflächeninhalts reduziert.
4216575
Alle Kanten eines Würfels sind zusammen genau \(144\,\text{cm}\) lang. Berechne den Oberflächeninhalt dieses Würfels.

Denkanstöße

- Wie viele Kanten hat ein Würfel insgesamt? - Wenn du die Gesamtlänge aller Kanten kennst, wie findest du die Länge einer einzelnen Kante heraus? - Wie viele Seitenflächen hat ein Würfel? - Welche Form haben die Seitenflächen eines Würfels?

Lösung

1. Ein Würfel hat 12 gleich lange Kanten. Eine Kante ist daher \(144\,\text{cm}:12=12\,\text{cm}\) lang. 2. Eine Seitenfläche ist \(12\,\text{cm}\cdot12\,\text{cm}=144\,\text{cm}^2\) groß. 3. Der Würfel hat 6 Seitenflächen. Deshalb beträgt die Oberfläche \(6\cdot144\,\text{cm}^2=864\,\text{cm}^2\).

Antwort

Der Oberflächeninhalt des Würfels beträgt \(864\,\text{cm}^2\).
4216625
Ein Quader hat die Kantenlängen \(a = 5\,\text{cm}\), \(b = 3\,\text{cm}\) und \(c = 2\,\text{cm}\). a) Berechne den Oberflächeninhalt des Quaders. b) Verdopple nur die Kantenlänge \(a\) (die neue Länge ist also \(10\,\text{cm}\)). Die anderen Kanten bleiben gleich. Berechne den neuen Oberflächeninhalt. c) Untersuche, ob sich der Oberflächeninhalt durch die Verdopplung von \(a\) ebenfalls verdoppelt hat.

Denkanstöße

- Erinnere dich an die Formel für den Oberflächeninhalt eines Quaders: \(O = 2 \cdot (a \cdot b + a \cdot c + b \cdot c)\). - Führe die Rechnung schrittweise für beide Fälle durch. - Achte darauf, dass sich im zweiten Fall nur eine der drei Zahlen in der Formel ändert.

Lösung

1. Die ursprüngliche Oberfläche ist \(O=2\cdot(5\cdot3+5\cdot2+3\cdot2)\,\text{cm}^2=62\,\text{cm}^2\). 2. Mit \(a=10\,\text{cm}\) ist die neue Oberfläche \(O_{\text{neu}}=2\cdot(10\cdot3+10\cdot2+3\cdot2)\,\text{cm}^2=112\,\text{cm}^2\). 3. Das Doppelte von \(62\,\text{cm}^2\) wäre \(124\,\text{cm}^2\). Da \(112\,\text{cm}^2\neq124\,\text{cm}^2\), hat sich die Oberfläche nicht verdoppelt.

Antwort

a) Der Oberflächeninhalt beträgt \(62\,\text{cm}^2\). b) Der neue Oberflächeninhalt beträgt \(112\,\text{cm}^2\). c) Nein, der Oberflächeninhalt hat sich nicht verdoppelt, da \(112\) nicht das Doppelte von \(62\) ist.
4216635
Ein quaderförmiger Metallblock ist \(4\,\text{cm}\) lang, \(3\,\text{cm}\) breit und \(1\,\text{cm}\) hoch. Änderung 1: Alle drei Kantenlängen werden verdoppelt. Änderung 2: Nur die Höhe des Blocks wird vervierfacht. Bei welcher Änderung nimmt der Oberflächeninhalt stärker zu? Begründe deine Antwort durch Rechnung.

Denkanstöße

- Berechne zuerst den Oberflächeninhalt des ursprünglichen Blocks. - Bestimme für beide Änderungen die neuen Kantenlängen und berechne jeweils die neue Oberfläche. - Vergleiche am Ende die beiden neuen Oberflächeninhalte miteinander.

Lösung

1. Ursprüngliche Oberfläche: \(O=2\cdot(12+4+3)\,\text{cm}^2=38\,\text{cm}^2\). 2. Bei Änderung 1 sind die Kanten \(8\,\text{cm}\), \(6\,\text{cm}\) und \(2\,\text{cm}\). Damit ist \(O_1=2\cdot(48+16+12)\,\text{cm}^2=152\,\text{cm}^2\). 3. Bei Änderung 2 sind die Kanten \(4\,\text{cm}\), \(3\,\text{cm}\) und \(4\,\text{cm}\). Damit ist \(O_2=2\cdot(12+16+12)\,\text{cm}^2=80\,\text{cm}^2\). 4. \(152\,\text{cm}^2>80\,\text{cm}^2\). Bei Änderung 1 nimmt der Oberflächeninhalt stärker zu.

Antwort

Der Oberflächeninhalt nimmt bei Änderung 1 stärker zu. Die ursprüngliche Oberfläche beträgt \(38\,\text{cm}^2\). Nach Änderung 1 beträgt sie \(152\,\text{cm}^2\), nach Änderung 2 \(80\,\text{cm}^2\).
4217015
Ein oben offener Karteikasten aus Metall hat die Form eines Quaders. Er ist \(40\,\text{cm}\) lang, \(30\,\text{cm}\) breit und \(5\,\text{cm}\) hoch. Das verwendete Metallblech hat eine Masse von \(5\,\text{g}\) pro \(100\,\text{cm}^2\). Berechne die Gesamtmasse des leeren Karteikastens.

Denkanstöße

- Welche Flächen gehören zu einem Kasten, der oben offen ist? Skizziere sie dir am besten. - Berechne zuerst den Flächeninhalt jeder einzelnen Seite. - Wie oft passen \(100\,\text{cm}^2\) in deine berechnete Gesamtfläche?

Lösung

1. Der offene Kasten besteht aus dem Boden, zwei langen Seiten und zwei kurzen Seiten. 2. Der Boden ist \(40\,\text{cm}\cdot30\,\text{cm}=1200\,\text{cm}^2\) groß. Die beiden langen Seiten haben zusammen \(2\cdot40\,\text{cm}\cdot5\,\text{cm}=400\,\text{cm}^2\), die beiden kurzen Seiten \(2\cdot30\,\text{cm}\cdot5\,\text{cm}=300\,\text{cm}^2\). 3. Insgesamt sind das \(1200+400+300=1900\,\text{cm}^2\). 4. \(1900\,\text{cm}^2\) enthalten \(19\) Flächen zu je \(100\,\text{cm}^2\). Daher beträgt die Masse \(19\cdot5\,\text{g}=95\,\text{g}\).

Antwort

Die Masse des Karteikastens beträgt \(95\,\text{g}\).
4217025
Für ein Kunstprojekt wird ein würfelförmiges Podest ohne Boden gebaut. Die Kantenlänge beträgt \(20\,\text{cm}\). \(1\,\text{m}^2\) des Materials wiegt \(500\,\text{g}\). Wie viel wiegt das Material für das Podest? Hinweis: \(1\,\text{m}^2=10\,000\,\text{cm}^2\).

Denkanstöße

- Wie viele quadratische Flächen hat der Würfel ohne Boden? - Berechne zuerst deren gesamte Fläche in Quadratzentimetern. - Vergleiche diese Fläche mit \(1\,\text{m}^2\).

Lösung

1. Ein Würfel ohne Boden hat 5 gleich große quadratische Flächen. 2. Eine Fläche ist \(20\,\text{cm}\cdot20\,\text{cm}=400\,\text{cm}^2\) groß. Zusammen sind das \(5\cdot400\,\text{cm}^2=2000\,\text{cm}^2\). 3. \(2000\,\text{cm}^2\) sind ein Fünftel von \(1\,\text{m}^2\). 4. Das Material wiegt daher \(500\,\text{g}:5=100\,\text{g}\).

Antwort

Die Masse des Podests beträgt \(100\,\text{g}\).
4217155
Ein geschlossener quaderförmiger Holzkasten ist \(80\,\text{cm}\) lang, \(50\,\text{cm}\) breit und \(40\,\text{cm}\) hoch. Der ganze Kasten wird außen gestrichen, auch Deckel und Boden. a) Berechne die gesamte Oberfläche in \(\text{cm}^2\). b) Die Farbe kostet \(0{,}05\,\text{€}\) pro \(\text{dm}^2\). Wandle die Oberfläche in \(\text{dm}^2\) um und berechne die Kosten.

Denkanstöße

- Aus welchen sechs Rechtecken besteht die Außenseite des Kastens? - Welche drei verschiedenen Rechteckgrößen kommen jeweils zweimal vor? - Wie viele \(\text{cm}^2\) sind \(1\,\text{dm}^2\)?

Lösung

1. Die drei verschiedenen Seitenflächen sind \(80\,\text{cm}\cdot50\,\text{cm}=4000\,\text{cm}^2\), \(80\,\text{cm}\cdot40\,\text{cm}=3200\,\text{cm}^2\) und \(50\,\text{cm}\cdot40\,\text{cm}=2000\,\text{cm}^2\). 2. Jede dieser Flächen kommt zweimal vor. Daher ist die gesamte Oberfläche \(2\cdot(4000+3200+2000)\,\text{cm}^2=18\,400\,\text{cm}^2\). 3. \(18\,400\,\text{cm}^2=184\,\text{dm}^2\). 4. Die Farbe kostet \(184\cdot0{,}05\,\text{€}=9{,}20\,\text{€}\).

Antwort

a) \(18\,400\,\text{cm}^2\) b) \(184\,\text{dm}^2\); Kosten: \(9{,}20\,\text{€}\)
4217165
Für ein Gartenhaus aus Holz soll die Außenfläche der vier Wände und das Flachdach gestrichen werden. Das Haus ist \(3\,\text{m}\) lang, \(2{,}5\,\text{m}\) breit und \(2\,\text{m}\) hoch. a) Berechne die Fläche der vier Wände. Eine Tür mit einem Flächeninhalt von \(2\,\text{m}^2\) soll dabei nicht mitgerechnet werden. b) Berechne die Fläche des Flachdachs und addiere sie zur Wandfläche. c) Ein Eimer Farbe reicht für \(10\,\text{m}^2\). Wie viele Eimer müssen gekauft werden?

Denkanstöße

- Welche Seiten des Hauses bilden die Wände und welche das Dach? - Überlege, welche Flächen beim Streichen weggelassen werden müssen (z. B. der Boden oder die Tür). - Wenn du ein Ergebnis wie \(2{,}5\) Eimer herausbekommst, kannst du im Laden dann genau diese Menge kaufen?

Lösung

1. Zwei Wände sind je \(3\,\text{m}\cdot2\,\text{m}=6\,\text{m}^2\) groß, zwei weitere je \(2{,}5\,\text{m}\cdot2\,\text{m}=5\,\text{m}^2\). Zusammen sind das \(22\,\text{m}^2\). 2. Ohne die Tür bleiben \(22\,\text{m}^2-2\,\text{m}^2=20\,\text{m}^2\) Wandfläche. 3. Das Flachdach ist \(3\,\text{m}\cdot2{,}5\,\text{m}=7{,}5\,\text{m}^2\) groß. Insgesamt werden \(20\,\text{m}^2+7{,}5\,\text{m}^2=27{,}5\,\text{m}^2\) gestrichen. 4. \(27{,}5:10=2{,}75\). Da nur ganze Eimer gekauft werden können, sind 3 Eimer nötig.

Antwort

a) Die Wandfläche beträgt \(20\,\text{m}^2\). b) Das Dach hat eine Fläche von \(7{,}5\,\text{m}^2\). Die Gesamtfläche beträgt \(27{,}5\,\text{m}^2\). c) Es müssen \(3\) Eimer Farbe gekauft werden.
4217175
Zwei Schwimmbecken sollen innen neu gefliest werden: der Boden und die vier Seitenwände. Das rechteckige Becken ist \(6\,\text{m}\) lang, \(4\,\text{m}\) breit und \(1{,}5\,\text{m}\) tief. Das quadratische Becken hat eine Seitenlänge von \(5\,\text{m}\) und ist ebenfalls \(1{,}5\,\text{m}\) tief. Untersuche durch Rechnung, für welches Becken mehr Fliesen benötigt werden.

Denkanstöße

- Berechne für jedes Becken zuerst die Bodenfläche. - Berechne dann die Flächen der vier Seitenwände und addiere alles. - Achte darauf, dass die Oberseite des Beckens offen ist und nicht gefliest wird. - Vergleiche am Ende die beiden Gesamtergebnisse.

Lösung

1. Beim rechteckigen Becken ist der Boden \(6\,\text{m}\cdot4\,\text{m}=24\,\text{m}^2\) groß. Die vier Wände haben zusammen \(2\cdot6\,\text{m}\cdot1{,}5\,\text{m}+2\cdot4\,\text{m}\cdot1{,}5\,\text{m}=30\,\text{m}^2\). Insgesamt sind das \(54\,\text{m}^2\). 2. Beim quadratischen Becken ist der Boden \(5\,\text{m}\cdot5\,\text{m}=25\,\text{m}^2\) groß. Die vier Wände haben zusammen \(4\cdot5\,\text{m}\cdot1{,}5\,\text{m}=30\,\text{m}^2\). Insgesamt sind das \(55\,\text{m}^2\). 3. \(55\,\text{m}^2>54\,\text{m}^2\). Für das quadratische Becken werden mehr Fliesen benötigt.

Antwort

Für das quadratische Becken werden mehr Fliesen benötigt. Das rechteckige Becken hat eine zu fliesende Fläche von \(54\,\text{m}^2\), das quadratische eine Fläche von \(55\,\text{m}^2\).
4217195
Ein hölzerner Balken ist \(2\,\text{m}\) lang. Die quadratische Grundfläche des Balkens hat eine Seitenlänge von \(15\,\text{cm}\). Bestimme den gesamten Oberflächeninhalt des Balkens in Quadratzentimetern.

Denkanstöße

- Achte darauf, dass alle Längenangaben in derselben Einheit vorliegen, bevor du rechnest. - Wie viele der Seitenflächen sind bei diesem speziellen Quader identisch? - Überlege dir, aus welchen Rechtecken oder Quadraten die Oberfläche zusammengesetzt ist.

Lösung

1. \(2\,\text{m}=200\,\text{cm}\). 2. Die beiden quadratischen Endflächen sind je \(15\,\text{cm}\cdot15\,\text{cm}=225\,\text{cm}^2\) groß. 3. Die vier langen Seitenflächen sind je \(200\,\text{cm}\cdot15\,\text{cm}=3000\,\text{cm}^2\) groß. 4. Insgesamt ist die Oberfläche \(2\cdot225\,\text{cm}^2+4\cdot3000\,\text{cm}^2=12\,450\,\text{cm}^2\).

Antwort

Der Oberflächeninhalt beträgt \(12\,450\,\text{cm}^2\).
4217205
Ein Würfel hat eine Kantenlänge von \(10\,\text{cm}\). Ein Quader hat die Maße \(20\,\text{cm}\) Länge, \(8\,\text{cm}\) Breite und \(5\,\text{cm}\) Höhe. Vergleiche die Oberflächeninhalte der beiden Körper und entscheide, ob einer größer ist oder ob sie gleich groß sind. Berechne außerdem die Differenz der beiden Oberflächeninhalte.

Denkanstöße

- Berechne zuerst den Oberflächeninhalt für jeden Körper einzeln. - Wie berechnet man die Oberfläche eines Würfels besonders schnell? - Vergleiche am Ende deine beiden Ergebnisse.

Lösung

1. Die Oberfläche des Würfels ist \(6\cdot10\,\text{cm}\cdot10\,\text{cm}=600\,\text{cm}^2\). 2. Die Oberfläche des Quaders ist \(2\cdot(20\cdot8+20\cdot5+8\cdot5)\,\text{cm}^2=600\,\text{cm}^2\). 3. Beide Oberflächen sind gleich groß. Die Differenz beträgt \(0\,\text{cm}^2\).

Antwort

Beide Körper haben einen Oberflächeninhalt von \(600\,\text{cm}^2\). Die Differenz beträgt \(0\,\text{cm}^2\).
4316255
Aus einem farbigen Bastelkarton wird das abgebildete Netz für eine Schachtel ausgeschnitten und anschließend zu einem Quader zusammengefaltet. Der verwendete Karton hat eine Masse von \(5\,\text{g}\) pro Quadratdezimeter (\(\text{dm}^2\)). Berechne die Gesamtmasse der fertigen Schachtel (ohne Berücksichtigung von Klebelaschen).
Abbildung zur Aufgabe 431625

Denkanstöße

- Überlege zuerst, welche Maße (Breite, Länge, Höhe) der Quader hat, der aus diesem Netz gefaltet wird. - Berechne die Flächeninhalte aller sechs einzelnen Rechtecke des Netzes und addiere sie, um die Gesamtoberfläche des Quaders zu erhalten. - Wie kannst du die Oberfläche berechnen, ohne alle sechs Flächen einzeln zu addieren? Gibt es eine Formel dafür? - Multipliziere am Ende die Anzahl der Quadratdezimeter mit der Masse pro Quadratdezimeter, um die Gesamtmasse zu bestimmen.

Lösung

1. Aus dem Netz liest man die Maße \(5\,\text{dm}\), \(3\,\text{dm}\) und \(2\,\text{dm}\) ab. 2. Die Oberfläche des Quaders ist \(O=2\cdot(5\cdot3+3\cdot2+2\cdot5)\,\text{dm}^2=62\,\text{dm}^2\). 3. Der Karton wiegt \(62\cdot5\,\text{g}=310\,\text{g}\).

Antwort

Die Gesamtmasse der fertigen Schachtel beträgt \(310\,\text{g}\).
4316345
In der Abbildung siehst du das ausgebreitete Netz eines Quaders mit den angegebenen Maßen. a) Aus welchen verschiedenen Rechtecken besteht dieses Netz? Gib jeweils die Kantenlängen und die Anzahl dieser Rechtecke an. b) Berechne die gesamte Oberfläche des Quaders in Quadratzentimetern (\(\text{cm}^2\)).
Abbildung zur Aufgabe 431634

Denkanstöße

- Schau dir das Netz genau an. Welche Rechtecke haben dieselbe Größe und kommen doppelt vor? - Wie viele Paare gleicher Rechtecke gibt es bei einem Quader? - Berechne zuerst den Flächeninhalt von jedem der drei verschiedenen Rechtecktypen einzeln. - Addiere alle sechs Einzelflächen zusammen, um die Gesamtoberfläche zu erhalten.

Lösung

1. Das Netz enthält je zwei Rechtecke mit \(5\,\text{cm}\times2\,\text{cm}\), \(5\,\text{cm}\times4\,\text{cm}\) und \(2\,\text{cm}\times4\,\text{cm}\). 2. Die drei verschiedenen Flächen sind \(10\,\text{cm}^2\), \(20\,\text{cm}^2\) und \(8\,\text{cm}^2\) groß. 3. Die Oberfläche ist \(2\cdot(10+20+8)\,\text{cm}^2=76\,\text{cm}^2\).

Antwort

a) Das Netz besteht aus 2 Rechtecken mit \(5\,\text{cm}\times2\,\text{cm}\), 2 Rechtecken mit \(5\,\text{cm}\times4\,\text{cm}\) und 2 Rechtecken mit \(2\,\text{cm}\times4\,\text{cm}\). b) Die gesamte Oberfläche des Quaders beträgt \(76\,\text{cm}^2\).
4316605
Das Bild zeigt das Netz eines quaderförmigen Kartons. a) Welche Länge, Breite und Höhe hat der zusammengefaltete Karton? Nenne die größte Seitenlänge als Länge und die kleinste als Höhe. b) Wie groß ist seine Oberfläche? Klebelaschen und Reste beim Zuschneiden werden nicht mitgerechnet.
Abbildung zur Aufgabe 431660

Denkanstöße

- Schau dir das Netz genau an. Welche drei verschiedenen Kantenlängen kannst du ablesen? - Ein Quader besteht aus sechs Begrenzungsflächen. Welche Flächen sind jeweils deckungsgleich (gleich groß)? - Kannst du die Flächen einzeln berechnen und dann alle sechs Ergebnisse addieren? - Welche Formel hilft dir, die Gesamtoberfläche eines Quaders direkt zu berechnen?

Lösung

1. Aus dem Netz liest man die drei Kantenlängen \(6\,\text{cm}\), \(4\,\text{cm}\) und \(3\,\text{cm}\) ab. Damit ist der Karton \(6\,\text{cm}\) lang, \(4\,\text{cm}\) breit und \(3\,\text{cm}\) hoch. 2. Die Oberfläche ist \(O=2\cdot(6\cdot4+4\cdot3+6\cdot3)\,\text{cm}^2=108\,\text{cm}^2\).

Antwort

a) Der Karton hat eine Länge von \(6\,\text{cm}\), eine Breite von \(4\,\text{cm}\) und eine Höhe von \(3\,\text{cm}\). b) Ohne Klebelaschen und Verschnitt beträgt die benötigte Mindestfläche \(108\,\text{cm}^2\).
4359285
Das Bild zeigt das Netz einer geschlossenen quaderförmigen Metallbox. 1. Berechne ihre Oberfläche in \(\text{cm}^2\). 2. \(1\,\text{dm}^2\) des Blechs wiegt \(32\,\text{g}\). Wie viel wiegt das Blech für die ganze Box?
Abbildung zur Aufgabe 435928

Denkanstöße

- Berechne die Flächen der sechs Rechtecke im Netz. - Wie viele \(\text{cm}^2\) sind \(1\,\text{dm}^2\)? - Multipliziere danach die Zahl der Quadratdezimeter mit \(32\,\text{g}\).

Lösung

1. Die Oberfläche ist \(O=2\cdot(10\cdot15+10\cdot20+15\cdot20)\,\text{cm}^2=1300\,\text{cm}^2\). 2. \(1300\,\text{cm}^2=13\,\text{dm}^2\). 3. Das Blech wiegt \(13\cdot32\,\text{g}=416\,\text{g}\).

Antwort

1. Der Oberflächeninhalt beträgt \(1300\,\text{cm}^2\). 2. Die Masse des Gehäuses beträgt \(416\,\text{g}\).
4359595
Ein Holzquader mit den Kantenlängen \(8\,\text{cm}\), \(5\,\text{cm}\) und \(4\,\text{cm}\) wird genau bis zur Hälfte seiner Höhe in rote Farbe getaucht. Die Abbildung zeigt im Netz, welche Teile der Oberfläche dadurch gefärbt werden. Berechne den Flächeninhalt der rot gefärbten Oberfläche.
Abbildung zur Aufgabe 435959

Denkanstöße

- Welche ganze Fläche ist vollständig eingetaucht? - Welcher Anteil der vier Seitenflächen ist rot markiert? - Berechne die langen und die kurzen Seitenstreifen getrennt.

Lösung

1. Die vollständig gefärbte Grundfläche hat den Flächeninhalt \(8\,\text{cm}\cdot5\,\text{cm}=40\,\text{cm}^2\). 2. Die gefärbte Höhe an jeder Seitenfläche beträgt \(4\,\text{cm}:2=2\,\text{cm}\). 3. Die beiden langen Seiten tragen zusammen \(2\cdot(8\,\text{cm}\cdot2\,\text{cm})=32\,\text{cm}^2\) bei. 4. Die beiden kurzen Seiten tragen zusammen \(2\cdot(5\,\text{cm}\cdot2\,\text{cm})=20\,\text{cm}^2\) bei. 5. Insgesamt sind \(40\,\text{cm}^2+32\,\text{cm}^2+20\,\text{cm}^2=92\,\text{cm}^2\) rot.

Antwort

Der Flächeninhalt der rot gefärbten Oberfläche beträgt \(92\,\text{cm}^2\).
4359975
Hier siehst du die Netze eines Würfels und eines Quaders. Alle angegebenen Maße sind in Zentimetern. Welcher der beiden Körper hat die größere Oberfläche? Begründe deine Antwort durch eine Rechnung.
Abbildung zur Aufgabe 435997

Denkanstöße

- Berechne die Oberfläche für jeden Körper einzeln. - Beim Würfel sind alle sechs Quadrate gleich groß. - Beim Quader gibt es drei Paare von jeweils gleichen Rechtecken.

Lösung

1. Der Würfel hat die Oberfläche \(6\cdot5\,\text{cm}\cdot5\,\text{cm}=150\,\text{cm}^2\). 2. Der Quader hat die Oberfläche \(2\cdot(6\cdot5+6\cdot4+5\cdot4)\,\text{cm}^2=148\,\text{cm}^2\). 3. \(150\,\text{cm}^2>148\,\text{cm}^2\). Der Würfel hat die größere Oberfläche.

Antwort

Der Würfel hat mit \(150\,\text{cm}^2\) die größere Oberfläche. Die Oberfläche des Quaders beträgt \(148\,\text{cm}^2\).
4360035
Die Summe der drei Kantenlängen, die an einer Ecke eines Quaders zusammentreffen, beträgt \(20\,\text{cm}\). Zwei dieser Kanten sind \(8\,\text{cm}\) und \(7\,\text{cm}\) lang. Wie groß ist die Oberfläche des Quaders?

Denkanstöße

- Bestimme zuerst die fehlende dritte Kantenlänge. - Welche drei verschiedenen Rechteckflächen besitzt der Quader? - Jede dieser Flächenarten kommt zweimal vor.

Lösung

1. Die dritte Kantenlänge ist \(20\,\text{cm}-8\,\text{cm}-7\,\text{cm}=5\,\text{cm}\). 2. Die drei verschiedenen Seitenflächen haben die Inhalte \(8\cdot7=56\,\text{cm}^2\), \(8\cdot5=40\,\text{cm}^2\) und \(7\cdot5=35\,\text{cm}^2\). 3. Die Oberfläche beträgt \(2\cdot(56+40+35)\,\text{cm}^2=262\,\text{cm}^2\).

Antwort

Die Oberfläche beträgt \(262\,\text{cm}^2\).
4360045
Die Summe aller Kantenlängen eines Würfels beträgt \(96\,\text{cm}\). Berechne den Flächeninhalt seines Netzes.
Abbildung zur Aufgabe 436004

Denkanstöße

- Wie viele gleich lange Kanten hat ein Würfel? - Bestimme zuerst die Länge einer Kante. - Wie viele gleich große Quadrate bilden das Netz des Würfels?

Lösung

1. Ein Würfel hat \(12\) gleich lange Kanten. Eine Kante ist deshalb \(96\,\text{cm} : 12 = 8\,\text{cm}\) lang. 2. Eine quadratische Seitenfläche hat den Flächeninhalt \(8\,\text{cm} \cdot 8\,\text{cm} = 64\,\text{cm}^2\). 3. Das Würfelnetz besteht aus \(6\) solchen Quadraten. Sein Flächeninhalt ist \(6 \cdot 64\,\text{cm}^2 = 384\,\text{cm}^2\).

Antwort

Der Flächeninhalt des Netzes beträgt \(384\,\text{cm}^2\).
4360585
Das abgebildete Netz eines Würfels besteht aus sechs deckungsgleichen Quadraten. Der Umfang der gesamten grau markierten Figur beträgt \(112\,\text{cm}\). Berechne den Oberflächeninhalt des Würfels, der aus diesem Netz gefaltet werden kann.
Abbildung zur Aufgabe 436058

Denkanstöße

- Überlege dir zuerst, aus wie vielen gleich langen Teilstrecken der äußere Rand der Figur besteht. - Wenn du die Länge einer Quadratseite kennst, kannst du die Fläche eines einzelnen Quadrats berechnen. - Wie viele Quadrate bilden zusammen die Oberfläche des Würfels?

Lösung

1. Das Netz eines Würfels besteht aus 14 Außenkanten der einzelnen Quadrate. 2. Die Seitenlänge \(a\) eines Quadrats lässt sich berechnen durch: \(a = 112\,\text{cm} {:} 14 = 8\,\text{cm}\). 3. Der Flächeninhalt eines Quadrats ist \(A_{\text{Quadrat}} = 8\,\text{cm} \cdot 8\,\text{cm} = 64\,\text{cm}^2\). 4. Da der Würfel sechs dieser Quadrate besitzt, beträgt der Oberflächeninhalt: \(O = 6 \cdot 64\,\text{cm}^2 = 384\,\text{cm}^2\).

Antwort

Der Oberflächeninhalt des Würfels beträgt \(384\,\text{cm}^2\).
4362725
Ein weißer Holzwürfel mit der Kantenlänge \(5\,\text{cm}\) wird genau zur Hälfte in einen Eimer mit blauer Farbe gestellt. Das Bild zeigt das zugehörige Netz des Würfels, wobei die gefärbten Bereiche markiert sind. Berechne den gesamten Flächeninhalt der blau gefärbten Oberfläche des Würfels.
Abbildung zur Aufgabe 436272

Denkanstöße

- Überlege zuerst, wie viele ganze Würfelflächen insgesamt blau gefärbt sind. - Wie viel von einer Seitenfläche ist blau, wenn der Würfel genau zur Hälfte eingetaucht wurde? - Berechne zuerst den Flächeninhalt einer einzelnen quadratischen Würfelseite. - Addiere dann alle blauen Flächenstücke zusammen.

Lösung

1. Die Grundfläche ist vollständig blau. Außerdem ist jeweils die untere Hälfte der vier Seitenflächen blau. 2. Eine Würfelfläche ist \(5\,\text{cm}\cdot5\,\text{cm}=25\,\text{cm}^2\) groß. 3. Die gefärbten Teile entsprechen zusammen \(1+4\cdot0{,}5=3\) ganzen Würfelflächen. 4. Damit ist die blau gefärbte Fläche \(3\cdot25\,\text{cm}^2=75\,\text{cm}^2\).

Antwort

Die blau gefärbte Oberfläche beträgt \(75\,\text{cm}^2\).
4362855
Die Länge eines Quaders beträgt \(10\,\text{cm}\). Seine Breite ist halb so groß wie die Länge und die Höhe ist wiederum halb so groß wie die Breite. Berechne den Oberflächeninhalt dieses Quaders. Nutze das abgebildete Netz zur Veranschaulichung.
Abbildung zur Aufgabe 436285

Denkanstöße

- Bestimme zuerst nacheinander die drei Kantenlängen des Quaders aus den Angaben im Text. - Erinnere dich an die Formel für den Oberflächeninhalt eines Quaders oder addiere die Flächen der sechs Rechtecke im Netz. - Achte beim Rechnen mit Dezimalzahlen auf die korrekte Platzierung des Kommas.

Lösung

1. Die Breite ist \(10\,\text{cm}:2=5\,\text{cm}\), die Höhe \(5\,\text{cm}:2=2{,}5\,\text{cm}\). 2. Die drei verschiedenen Seitenflächen sind \(10\,\text{cm}\cdot5\,\text{cm}=50\,\text{cm}^2\), \(10\,\text{cm}\cdot2{,}5\,\text{cm}=25\,\text{cm}^2\) und \(5\,\text{cm}\cdot2{,}5\,\text{cm}=12{,}5\,\text{cm}^2\). 3. Jede dieser Flächen kommt zweimal vor. Daher ist die Oberfläche \(O=2\cdot(50+25+12{,}5)\,\text{cm}^2=175\,\text{cm}^2\).

Antwort

Der Oberflächeninhalt beträgt \(175\,\text{cm}^2\).
4362895
Ein quaderförmiger Karton hat die im abgebildeten Netz angegebenen Maße. Der Karton soll sowohl auf der Innenseite als auch auf der Außenseite vollständig bemalt werden. Berechne die gesamte Fläche in \(\text{cm}^2\), die bemalt werden muss.
Abbildung zur Aufgabe 436289

Denkanstöße

- Aus wie vielen Rechtecken besteht die Oberfläche eines Quaders? - Wie viele Paare von jeweils gleichen Flächen gibt es? - Achte darauf, dass in der Aufgabe nach der Innen- UND Außenseite gefragt ist. - Berechne erst die Fläche für eine Seite (nur außen) und überlege dann, was „innen und außen“ für das Ergebnis bedeutet.

Lösung

1. Die drei verschiedenen Seitenflächen sind \(12\,\text{cm}\cdot5\,\text{cm}=60\,\text{cm}^2\), \(12\,\text{cm}\cdot3\,\text{cm}=36\,\text{cm}^2\) und \(5\,\text{cm}\cdot3\,\text{cm}=15\,\text{cm}^2\). 2. Die Außenfläche ist \(2\cdot(60+36+15)\,\text{cm}^2=222\,\text{cm}^2\). 3. Innen und außen zusammen sind es \(2\cdot222\,\text{cm}^2=444\,\text{cm}^2\).

Antwort

Die insgesamt zu bemalende Fläche beträgt \(444\,\text{cm}^2\).
5547405
Das abgebildete Netz besteht aus sechs beschrifteten Quadraten und lässt sich zu einem Würfel falten. Bestimme die drei Paare gegenüberliegender Würfelflächen. Gib jedes Paar mit seinen Buchstaben an.
Abbildung zur Aufgabe 554740

Denkanstöße

- Wähle zunächst eine Fläche als Vorderseite und klappe ihre direkt angrenzenden Flächen gedanklich hoch. - Welche Fläche bleibt übrig, um den Würfel auf der gegenüberliegenden Seite zu schließen? - Wiederhole dieselbe Überlegung für ein zweites Flächenpaar.

Lösung

1. Man kann Fläche C gedanklich als Vorderseite wählen. Dann klappen B, D, A und F an die vier Seiten von C. 2. Die verbleibende Fläche E schließt den Würfel auf der C gegenüberliegenden Seite. Daher sind C und E gegenüberliegend. 3. Beim Falten liegen außerdem A und F sowie B und D einander gegenüber.

Antwort

Gegenüber liegen C und E, A und F sowie B und D.
5547415
Die Abbildung zeigt zwei Anordnungen aus jeweils sechs gleich großen Quadraten. In beiden Anordnungen sind zwei Quadrate mit P und Q bezeichnet. Nur eine Anordnung lässt sich ohne Überlappung zu einem Würfel falten. a) Welche Anordnung ist ein Würfelnetz? b) Erkläre beim anderen Bild, warum es beim Falten nicht funktioniert. Verfolge dazu beim gedanklichen Falten besonders P und Q.
Abbildung zur Aufgabe 554741

Denkanstöße

- Wähle bei jeder Anordnung ein Quadrat als Grundfläche und klappe benachbarte Quadrate gedanklich hoch. - Achte darauf, ob am Ende zwei Quadrate dieselbe Würfelseite besetzen würden. - Verfolge bei b) besonders die Lage von P und Q.

Lösung

1. Anordnung a) lässt sich zu einem Würfel falten: Die sechs Quadrate nehmen dabei sechs verschiedene Würfelflächen ein. 2. Bei Anordnung b) liegen P und Q nach dem Hochklappen auf derselben Würfelseite. 3. Dadurch würden sich zwei Flächen überdecken; deshalb ist b) kein Würfelnetz.

Antwort

a) Anordnung a) ist ein Würfelnetz. b) Bei Anordnung b) würden P und Q beim Falten dieselbe Würfelseite einnehmen und sich überdecken.
5547426
Das Würfelgebäude in der Abbildung besteht aus gleich großen Würfeln mit Kantenlänge \(2\,\text{cm}\). Berührungsflächen zwischen zwei Würfeln gehören nicht zur Oberfläche. Wie groß ist die gesamte Oberfläche des Gebäudes einschließlich der Unterseite?
Abbildung zur Aufgabe 554742

Denkanstöße

- Wie viele Würfel zeigt das Gebäude insgesamt? - Welche Flächen verschwinden jeweils, wenn zwei Würfel aneinanderliegen? - Bestimme erst die Anzahl sichtbarer Quadratflächen und dann den Flächeninhalt einer Quadratfläche.

Lösung

1. Das Gebäude besteht aus \(4\) Würfeln. Vier einzelne Würfel hätten zusammen \(4\cdot6=24\) Quadratflächen. 2. Es gibt \(3\) Berührungsflächen zwischen Würfelpaaren: eine im senkrechten Stapel und zwei zwischen benachbarten unteren Würfeln. 3. Jede Berührung macht zwei Quadratflächen unsichtbar. Daher bleiben \(24-3\cdot2=18\) sichtbare Quadratflächen. 4. Eine Quadratfläche hat den Inhalt \(2\,\text{cm}\cdot2\,\text{cm}=4\,\text{cm}^2\). 5. Die Oberfläche beträgt \(18\cdot4\,\text{cm}^2=72\,\text{cm}^2\).

Antwort

Die gesamte Oberfläche beträgt \(72\,\text{cm}^2\).
4216535
Der Oberflächeninhalt eines Würfels beträgt \(150\,\text{cm}^2\). a) Berechne den Flächeninhalt einer Seitenfläche dieses Würfels. b) Bestimme die Kantenlänge \(a\) des Würfels. c) Ein zweiter Würfel hat die dreifache Kantenlänge des ersten Würfels. Berechne seinen Oberflächeninhalt.

Denkanstöße

- Aus wie vielen Quadraten besteht die Oberfläche eines Würfels insgesamt? - Wenn du den Flächeninhalt eines Quadrats kennst, wie findest du dann seine Seitenlänge heraus? - Was passiert mit der Kantenlänge, wenn sie verdreifacht wird?

Lösung

1. Flächeninhalt einer Seitenfläche: Da ein Würfel 6 gleiche Flächen hat, gilt \(150\,\text{cm}^2 : 6 = 25\,\text{cm}^2\). 2. Kantenlänge \(a\): Gesucht ist eine Zahl, die mit sich selbst multipliziert \(25\) ergibt (\(a \cdot a = 25\)). Das Ergebnis ist \(a = 5\,\text{cm}\). 3. Neue Kantenlänge: \(5\,\text{cm} \cdot 3 = 15\,\text{cm}\). 4. Neuer Oberflächeninhalt: \(O = 6 \cdot 15\,\text{cm} \cdot 15\,\text{cm} = 6 \cdot 225\,\text{cm}^2 = 1350\,\text{cm}^2\).

Antwort

a) \(25\,\text{cm}^2\) b) \(5\,\text{cm}\) c) \(1350\,\text{cm}^2\)
4216595
Lukas baut aus einem \(140\,\text{cm}\) langen Draht das Kantenmodell eines Quaders. Die Grundfläche ist ein Quadrat mit Seitenlänge \(12\,\text{cm}\). a) Berechne die Höhe des Quaders. b) Wie viel Papier braucht Lukas mindestens, um alle sechs Flächen zu bedecken? Beim Zuschneiden entstehen keine Reste.

Denkanstöße

- Ein Quader hat insgesamt 12 Kanten. Bei einer quadratischen Grundfläche sind 8 dieser Kanten gleich lang. - Die restlichen 4 Kanten stellen die Höhe des Quaders dar. - Denk daran, dass die Oberfläche aus der Summe aller sechs Seitenflächen besteht.

Lösung

1. Grund- und Deckfläche haben zusammen 8 Kanten mit je \(12\,\text{cm}\): \(8\cdot12\,\text{cm}=96\,\text{cm}\). 2. Für die vier Höhenkanten bleiben \(140\,\text{cm}-96\,\text{cm}=44\,\text{cm}\). Daher ist die Höhe \(44\,\text{cm}:4=11\,\text{cm}\). 3. Grund- und Deckfläche haben zusammen \(2\cdot12\,\text{cm}\cdot12\,\text{cm}=288\,\text{cm}^2\). 4. Die vier Seitenflächen haben zusammen \(4\cdot12\,\text{cm}\cdot11\,\text{cm}=528\,\text{cm}^2\). 5. Insgesamt braucht Lukas \(288\,\text{cm}^2+528\,\text{cm}^2=816\,\text{cm}^2\) Papier.

Antwort

a) Die Höhe des Quaders beträgt \(11\,\text{cm}\). b) Lukas benötigt mindestens \(816\,\text{cm}^2\) Papier.
4216605
Ein Würfel und ein Quader werden jeweils aus genau \(60\,\text{cm}\) Draht als Kantenmodell gebaut. Beim Quader sind die Länge \(7\,\text{cm}\) und die Breite \(5\,\text{cm}\). Welcher der beiden Körper hat den größeren Oberflächeninhalt? Vergleiche die Ergebnisse rechnerisch.

Denkanstöße

- Wie viele gleich lange Kanten hat ein Würfel? - Beim Quader kommen Länge, Breite und Höhe jeweils viermal vor. Was erhältst du, wenn du die gesamte Drahtlänge durch \(4\) teilst? - Bestimme danach die drei verschiedenen Seitenflächen beider Körper.

Lösung

1. Der Würfel hat 12 gleich lange Kanten. Eine Kante ist \(60\,\text{cm}:12=5\,\text{cm}\) lang. Seine Oberfläche ist \(6\cdot5\,\text{cm}\cdot5\,\text{cm}=150\,\text{cm}^2\). 2. Beim Quader kommen Länge, Breite und Höhe jeweils viermal vor. Daher gilt \(7\,\text{cm}+5\,\text{cm}+h=60\,\text{cm}:4=15\,\text{cm}\), also \(h=3\,\text{cm}\). 3. Die Oberfläche des Quaders ist \(2\cdot(7\cdot5+7\cdot3+5\cdot3)\,\text{cm}^2=142\,\text{cm}^2\). 4. \(150\,\text{cm}^2>142\,\text{cm}^2\). Der Würfel hat die größere Oberfläche.

Antwort

Der Würfel hat mit \(150\,\text{cm}^2\) die größere Oberfläche. Der Quader hat \(142\,\text{cm}^2\).
4216665
Der Oberflächeninhalt eines Würfels beträgt \(600\,\text{cm}^2\). Berechne die Summe der Längen aller Kanten dieses Würfels.

Denkanstöße

- Bestimme zuerst den Flächeninhalt einer einzelnen Seitenfläche des Würfels. - Wie lang muss eine Kante sein, damit dieser Flächeninhalt entsteht? - Überlege dir, wie viele Kanten ein Würfel insgesamt hat. - Multipliziere die Länge einer Kante mit der Anzahl aller Kanten.

Lösung

1. Eine Seitenfläche hat den Flächeninhalt \(600\,\text{cm}^2:6=100\,\text{cm}^2\). 2. Damit ist die Kantenlänge \(10\,\text{cm}\), denn \(10\,\text{cm}\cdot10\,\text{cm}=100\,\text{cm}^2\). 3. Ein Würfel hat 12 Kanten. Ihre Gesamtlänge ist \(12\cdot10\,\text{cm}=120\,\text{cm}\).

Antwort

Die Summe aller Kantenlängen beträgt \(120\,\text{cm}\).
4216715
Ein Schuhkarton hat die Form eines Quaders mit einem Oberflächeninhalt von \(2600\,\text{cm}^2\). Die Grundfläche ist \(25\,\text{cm}\) breit und \(30\,\text{cm}\) lang. Berechne die Höhe des Kartons.

Denkanstöße

- Welche zwei Flächen kannst du aus Länge und Breite sofort berechnen? - Wie viel Fläche bleibt danach für die vier Seitenflächen übrig? - Lege die vier Seitenflächen gedanklich in einer Reihe nebeneinander. Welche Gesamtlänge haben sie an der gemeinsamen Richtung?

Lösung

1. Grundfläche und Deckfläche haben zusammen den Flächeninhalt \(2\cdot25\,\text{cm}\cdot30\,\text{cm}=1500\,\text{cm}^2\). 2. Für die vier Seitenflächen bleiben \(2600\,\text{cm}^2-1500\,\text{cm}^2=1100\,\text{cm}^2\). 3. Legt man die vier Seitenflächen nebeneinander, ist eine Seite zusammen \(25\,\text{cm}+30\,\text{cm}+25\,\text{cm}+30\,\text{cm}=110\,\text{cm}\) lang. Die andere Seite ist die Höhe des Kartons. 4. Die Höhe ist daher \(1100\,\text{cm}^2:110\,\text{cm}=10\,\text{cm}\).

Antwort

Der Karton ist \(10\,\text{cm}\) hoch.
4216725
Ein Spielwürfel aus Holz hat eine Kantenlänge von \(10\,\text{cm}\). Ein länglicher Quader hat exakt denselben Oberflächeninhalt wie dieser Würfel. Zwei der Kanten des Quaders sind \(5\,\text{cm}\) und \(20\,\text{cm}\) lang. Berechne die Länge der dritten Kante des Quaders.

Denkanstöße

- Berechne zuerst die gesamte Oberfläche des Würfels. - Welche zwei Quaderflächen kannst du schon vollständig berechnen? - Ordne die vier übrigen Flächen gedanklich nebeneinander. Welche bekannte Gesamtlänge entsteht dabei?

Lösung

1. Die Oberfläche des Würfels ist \(6 \cdot (10\,\text{cm} \cdot 10\,\text{cm}) = 600\,\text{cm}^2\). Der Quader hat also ebenfalls \(600\,\text{cm}^2\) Oberfläche. 2. Zwei gegenüberliegende Quaderflächen sind jeweils \(5\,\text{cm} \cdot 20\,\text{cm} = 100\,\text{cm}^2\) groß. Zusammen sind das \(200\,\text{cm}^2\). 3. Für die übrigen vier Flächen bleiben \(600\,\text{cm}^2 - 200\,\text{cm}^2 = 400\,\text{cm}^2\). 4. Legt man diese vier Flächen nebeneinander, haben sie zusammen eine Breite von \(5\,\text{cm} + 5\,\text{cm} + 20\,\text{cm} + 20\,\text{cm} = 50\,\text{cm}\). Ihre gemeinsame andere Seitenlänge ist die gesuchte Kante. 5. Die gesuchte Kante ist \(400\,\text{cm}^2 : 50\,\text{cm} = 8\,\text{cm}\).

Antwort

Die dritte Kante des Quaders ist \(8\,\text{cm}\) lang.
5547436
Der abgebildete Stufenkörper besteht aus zwei Quadern. Der untere Quader hat die Maße \(6\,\text{cm}\times4\,\text{cm}\times2\,\text{cm}\), der obere Quader die Maße \(3\,\text{cm}\times4\,\text{cm}\times2\,\text{cm}\). Die genaue Lage der beiden Quader zueinander zeigt nur die Abbildung. a) Bestimme aus der Abbildung, wie groß die gemeinsame Berührungsfläche der beiden Quader ist. b) Berechne den gesamten Oberflächeninhalt des zusammengesetzten Körpers.
Abbildung zur Aufgabe 554743

Denkanstöße

- Berechne zunächst die Oberflächen der beiden Quader getrennt. - Welche rechteckige Fläche berührt sich zwischen den beiden Körpern? - Wie oft wurde diese Kontaktfläche in den beiden Einzeloberflächen mitgezählt?

Lösung

1. Der untere Quader hat die Oberfläche \(2\cdot(6\cdot4+6\cdot2+4\cdot2)\,\text{cm}^2=88\,\text{cm}^2\). 2. Der obere Quader hat die Oberfläche \(2\cdot(3\cdot4+3\cdot2+4\cdot2)\,\text{cm}^2=52\,\text{cm}^2\). 3. Die Kontaktfläche zwischen beiden Quadern ist \(3\,\text{cm}\cdot4\,\text{cm}=12\,\text{cm}^2\). 4. Diese Kontaktfläche wurde in den beiden Einzeloberflächen zweimal mitgezählt, ist am zusammengesetzten Körper aber nicht außen sichtbar. 5. Daher beträgt die Gesamtoberfläche \(88\,\text{cm}^2+52\,\text{cm}^2-2\cdot12\,\text{cm}^2=116\,\text{cm}^2\).

Antwort

a) \(12\,\text{cm}^2\) b) \(116\,\text{cm}^2\)

Alle Aufgaben dürfen für Schule und Nachhilfe (auch im Rahmen bezahlter Nachhilfe) kostenlos genutzt, kopiert und ausgedruckt werden. Nicht gestattet sind kommerzielle Bearbeitungen sowie die Veröffentlichung oder Weiterverbreitung im Internet.