Die Schokoladenpackung
AFB IIEine Schokoladenpackung hat die Form eines geraden Prismas mit gleichschenklig-dreieckiger Grundfläche. In M1 ist ihr Netz dargestellt: drei Rechtecke bilden den Mantel, zwei kongruente Dreiecke bilden Grund- und Deckfläche.
Für Klebelaschen und Verschnitt rechnet der Hersteller 12 % auf den Kartonbedarf auf.
Die beiden grünen Dreiecke sind Grund- und Deckfläche: Grundseite 6 cm, Schenkel je 5 cm, Dreieckshöhe 4 cm.
- Gib an, aus welchen Teilflächen das Netz besteht, und berechne den Flächeninhalt des Mantels.
- Berechne den Oberflächeninhalt der Packung.
- Berechne den Kartonbedarf für 5000 Packungen in Quadratmetern.
Hinweis zu Aufgabe a)
Erwartungshorizont zu Aufgabe a)
Das Netz besteht aus zwei kongruenten Dreiecken (Grund- und Deckfläche) und drei Rechtecken (Mantel).
\(M=(6\,\text{cm}+5\,\text{cm}+5\,\text{cm})\cdot 20\,\text{cm}=16\,\text{cm}\cdot 20\,\text{cm}=320\,\text{cm}^2\)
Einzeln gerechnet: \(120\,\text{cm}^2+100\,\text{cm}^2+100\,\text{cm}^2=320\,\text{cm}^2\).
Hinweis zu Aufgabe b)
Erwartungshorizont zu Aufgabe b)
Grundfläche: \(G=\tfrac{1}{2}\cdot 6\,\text{cm}\cdot 4\,\text{cm}=12\,\text{cm}^2\)
\(O=2\cdot G+M=2\cdot 12\,\text{cm}^2+320\,\text{cm}^2=344\,\text{cm}^2\)
Die Packung hat einen Oberflächeninhalt von 344 cm².
Hinweis zu Aufgabe c)
Erwartungshorizont zu Aufgabe c)
Mit Zuschlag: \(344\,\text{cm}^2\cdot 1{,}12=385{,}28\,\text{cm}^2\) je Packung
\(5000\cdot 385{,}28\,\text{cm}^2=1\,926\,400\,\text{cm}^2\)
\(1\,926\,400\,\text{cm}^2:10\,000=192{,}64\,\text{m}^2\)
Für 5000 Packungen werden rund 193 m² Karton gebraucht.
Das Zelt
AFB IIIEin Zelt hat die Form eines liegenden dreiseitigen Prismas (M2). Vorder- und Rückseite sind kongruente gleichschenklige Dreiecke mit der Grundseite 1,80 m und der Höhe 1,20 m; die beiden Schenkel sind je 1,50 m lang. Das Zelt ist 2,20 m lang.
Dach und Stirnseiten werden aus Zeltstoff für 8,50 € je m² genäht, der Boden aus einer festeren Plane für 12,00 € je m².
Vorder- und Rückseite des Zeltes sind kongruente Dreiecke, das Dach besteht aus zwei gleich großen Rechtecken, der Boden aus einem weiteren Rechteck.
- Berechne den Materialbedarf getrennt für Dach, Stirnseiten und Boden.
- Berechne die gesamten Materialkosten.
- Überprüfe die Aussage des Herstellers: „Ein doppelt so langes Zelt braucht auch doppelt so viel Material.“
Hinweis zu Aufgabe a)
Erwartungshorizont zu Aufgabe a)
Dach: \(2\cdot(1{,}50\,\text{m}\cdot 2{,}20\,\text{m})=2\cdot 3{,}30\,\text{m}^2=6{,}60\,\text{m}^2\)
Stirnseiten: \(2\cdot\tfrac{1}{2}\cdot 1{,}80\,\text{m}\cdot 1{,}20\,\text{m}=2\cdot 1{,}08\,\text{m}^2=2{,}16\,\text{m}^2\)
Boden: \(1{,}80\,\text{m}\cdot 2{,}20\,\text{m}=3{,}96\,\text{m}^2\)
Insgesamt: \(6{,}60\,\text{m}^2+2{,}16\,\text{m}^2+3{,}96\,\text{m}^2=12{,}72\,\text{m}^2\)
Hinweis zu Aufgabe b)
Erwartungshorizont zu Aufgabe b)
Zeltstoff (Dach und Stirnseiten): \(6{,}60\,\text{m}^2+2{,}16\,\text{m}^2=8{,}76\,\text{m}^2\)
\(8{,}76\,\text{m}^2\cdot 8{,}50\,\tfrac{\text{€}}{\text{m}^2}=74{,}46\,\text{€}\)
Bodenplane: \(3{,}96\,\text{m}^2\cdot 12{,}00\,\tfrac{\text{€}}{\text{m}^2}=47{,}52\,\text{€}\)
Gesamtkosten: \(74{,}46\,\text{€}+47{,}52\,\text{€}=121{,}98\,\text{€}\)
Hinweis zu Aufgabe c)
Erwartungshorizont zu Aufgabe c)
Zelt mit der Länge 4,40 m:
Dach: \(2\cdot(1{,}50\,\text{m}\cdot 4{,}40\,\text{m})=13{,}20\,\text{m}^2\)
Stirnseiten: unverändert \(2{,}16\,\text{m}^2\)
Boden: \(1{,}80\,\text{m}\cdot 4{,}40\,\text{m}=7{,}92\,\text{m}^2\)
Summe: \(13{,}20\,\text{m}^2+2{,}16\,\text{m}^2+7{,}92\,\text{m}^2=23{,}28\,\text{m}^2\)
Das Doppelte von 12,72 m² wären 25,44 m². Die Aussage ist also falsch.
Grund: Nur der Mantel — hier Dach und Boden — hängt von der Länge ab und verdoppelt sich. Die beiden Stirnseiten sind Grund- und Deckfläche des Prismas; sie bleiben mit 2,16 m² genau gleich groß. Deshalb fehlen zum doppelten Wert genau diese 2,16 m².
