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Übung — AFB II

Zehn Sachaufgaben aus allen Kapiteln des Themas: erst die Situation übersetzen, dann in mehreren Schritten rechnen — mit gestuften Tipps, wenn es hakt.

Anwenden, wo es nicht offensichtlich ist — AFB II. Hier wird Verständnis sichtbar.

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Aufgabenblock — AFB II

10 Sachaufgaben aus den Kapiteln 1–7. Jede Aufgabe braucht mehrere Schritte und einen Übersetzungsschritt in die reale Situation. Bei Schwierigkeiten helfen dir die gestuften Tipps.

A1
Verkehrsschild — gleichschenkliges Dreieck
AFB II

Eine Straßenbauer-Werkstatt fertigt dreieckige Warnschilder als gleichschenklige Dreiecke. Die Grundseite misst b = 70 cm und die Höhe h = 60 cm. Die Vorderseiten werden mit reflektierender Folie beklebt.

a) Berechne die Fläche eines Schildes (in cm²). b) Wie viel Folie wird für 5 Schilder insgesamt gebraucht? Gib das Ergebnis in m² an.

cm²
m²
Ansatz: Dreiecksfläche A = ½·g·h. Für 5 Schilder erst die Fläche · 5 rechnen, dann von cm² in m² umwandeln (10 000 cm² = 1 m²).
Rechenweg: A = ½ · 70 · 60 = 2100 cm². 5 Schilder: 5 · 2100 = 10 500 cm² = 1,05 m².
Lösung: a) 2100 cm² je Schild. b) 1,05 m² für 5 Schilder.
Vollständige Lösung
A = ½·70·60 = 2100 cm² pro Schild. 5·2100 = 10 500 cm². Umrechnung: 1 m² = 10 000 cm², also 10 500 cm² = 1,05 m². Hinweis: Praxis-Bestellungen geschehen meist in m², damit Folie auf der Rolle einfach abgemessen werden kann.
b = 70 cm h = 60 cm Warnschild
Dreieck-Schild
A2
Parkanlage — rautenförmige Beetfläche
AFB II

In einer Parkanlage entsteht ein rautenförmiges Beet als Parallelogramm mit Grundseite g = 8 m und zugehöriger Höhe h = 5 m.

a) Wie groß ist die Beetfläche (in m²)? b) Für die Bepflanzung müssen 8 kg Pflanzerde pro m² verteilt werden. Wie viel kg Erde braucht der Gärtner insgesamt?

m²
kg
Ansatz: Parallelogramm A = g · h (Grundseite mal zugehörige Höhe — NICHT mal Seitenkante!). Danach: Fläche · 8 kg/m².
Rechenweg: A = 8 · 5 = 40 m². Erde: 40 · 8 = 320 kg.
Lösung: a) 40 m². b) 320 kg.
Vollständige Lösung
Parallelogramm-Fläche: A = g·h = 8·5 = 40 m². Bei 8 kg Erde pro m² ergibt das 40·8 = 320 kg. Bemerkung: Das sind ca. acht 40-kg-Säcke — eine sehr nützliche Sachschätzung für den Einkauf.
g = 8 m h = 5 m Beetfläche
Parallelogramm-Beet
A3
Trapezförmiges Grundstück — Rollrasen kaufen
AFB II

Ein Grundstück hat die Form eines Trapezes: Die parallelen Seiten sind 24 m und 16 m lang, die Höhe (= Abstand der parallelen Seiten) misst 12 m. Auf das gesamte Grundstück soll Rollrasen gelegt werden.

a) Berechne die Fläche des Grundstücks. b) Beim Verlegen entsteht Verschnitt, deshalb sollte 10 % mehr Rollrasen gekauft werden, als die Fläche eigentlich groß ist. Wie viele m² muss man bestellen?

m²
m²
Ansatz: Trapezfläche A = ½·(a + c)·h, wobei a und c die parallelen Seiten sind. „10 % mehr“ heißt: Fläche · 1,1.
Rechenweg: A = ½·(24 + 16)·12 = ½·40·12 = 240 m². Bestellmenge: 240 · 1,10 = 264 m².
Lösung: a) 240 m². b) 264 m².
Vollständige Lösung
A = ½·(24+16)·12 = ½·40·12 = 240 m². Mit 10 % Verschnitt-Zuschlag: 240·1,1 = 264 m². Praxistipp: Rollrasen wird auf Paletten in 1-m²-Rollen verkauft — bei 264 Rollen passt das genau, weil die Rasenstücke auch tatsächlich auf ganze Quadratmeter kommen.
a = 24 m c = 16 m h = 12 m
Trapez-Grundstück
A4
Sechseckiger Gartenpavillon — Bodenplatten
AFB II

Ein Gartenpavillon hat die Form eines regelmäßigen Sechsecks mit Seitenlänge a = 2 m. Die Grundfläche lässt sich in 6 gleichseitige Dreiecke zerlegen; die Höhe in jedem dieser Dreiecke beträgt h ≈ 1,73 m.

a) Berechne die Grundfläche des Pavillons. b) Der Boden wird mit quadratischen Bodenplatten 50 cm × 50 cm belegt. Wie viele Platten passen (ungefähr) hinein?

m²
Stück
Ansatz: G = 6 · (Fläche eines gleichseitigen Dreiecks) = 6 · ½ · a · h. Eine 50×50-Platte hat 0,25 m². Anzahl = Gesamtfläche / 0,25 m².
Rechenweg: Ein Dreieck: A = ½·2·1,73 ≈ 1,73 m². G = 6·1,73 ≈ 10,4 m². Platten: 10,4 / 0,25 = 41,6 → ca. 41 Platten (abrunden, denn ganze Platten).
Lösung: a) G ≈ 10,4 m². b) ca. 41 Platten.
Vollständige Lösung
Zerlegung in 6 gleichseitige Dreiecke (a = 2 m, h ≈ 1,73 m): G = 6 · ½ · 2 · 1,73 = 6 · 1,73 = 10,38 m² ≈ 10,4 m². Eine Bodenplatte 0,5 m · 0,5 m = 0,25 m². Anzahl = 10,4 ÷ 0,25 = 41,6 → man kann nur ganze Platten ohne Schneiden legen, also ≈ 41 Stück. In der Praxis würde man 45–48 kaufen, um Verschnitt durch die Sechseck-Kanten zu kompensieren.
a = 2 m h ≈ 1,73
Sechseck mit 6 Dreiecken
A5
Quader-Verpackung — Großbestellung Wellpappe
AFB II

Eine Spielzeugfabrik nutzt Kartons als Quader mit den Maßen 25 cm × 20 cm × 15 cm. Die Kartons werden aus Wellpappe gefertigt.

a) Berechne die Oberfläche eines Kartons. b) Wie viele m² Wellpappe braucht man für eine Tagesproduktion von 200 Kartons?

cm²
m²
Ansatz: Oberfläche des Quaders: O = 2·(a·b + a·c + b·c). Dann · 200 und cm² → m² (Faktor 10 000).
Rechenweg: O = 2·(25·20 + 25·15 + 20·15) = 2·(500 + 375 + 300) = 2·1175 = 2350 cm². 200 · 2350 = 470 000 cm² ÷ 10 000 = 47 m².
Lösung: a) O = 2350 cm². b) 47 m² Wellpappe.
Vollständige Lösung
O = 2·(25·20 + 25·15 + 20·15) = 2·(500 + 375 + 300) = 2350 cm² pro Karton. Für 200 Kartons: 200·2350 = 470 000 cm² = 47 m² Wellpappe. Einheit-Umrechnung: 1 m² = 10 000 cm² (1 m = 100 cm, also 100·100 = 10 000).
a = 25 cm c = 15 cm b = 20 cm
Karton-Quader
A6
Dreiseitiges Prismen-Dach — Ziegel zählen
AFB II

Ein Hausdach hat die Form eines dreiseitigen Prismas. Der Giebel ist ein gleichschenkliges Dreieck mit Basis 8 m und Höhe 3 m. Die Hauslänge beträgt 12 m. Die beiden schrägen Dachseiten sind je etwa 5 m lang (Pythagoras: √(4² + 3²) = 5).

a) Wie groß ist die gesamte Dachfläche (beide Schrägflächen zusammen, ohne Giebel und Boden)? b) Pro m² werden 5 Dachziegel verlegt. Wie viele Ziegel braucht man?

m²
Stk
Ansatz: Eine Schräge des Dachs ist ein Rechteck: Schrägkante · Hauslänge = 5 m · 12 m. Davon hat das Dach zwei solche Rechtecke.
Rechenweg: Eine Dachfläche: 5·12 = 60 m². Beide zusammen: 2·60 = 120 m². Ziegel: 120·5 = 600 Stück.
Lösung: a) 120 m². b) 600 Ziegel.
Vollständige Lösung
Das Dach besteht aus 2 rechteckigen Schrägflächen (jede 5 m · 12 m = 60 m²). Gesamtdachfläche = 2·60 = 120 m². Bei 5 Ziegeln/m² macht das 120·5 = 600 Ziegel. Anschluss: Das ist faktisch der „Mantel ohne Boden“ des Prismas — denn der Mantel-Umfang ohne Boden wäre 5+5 = 10 m, und 10·12 = 120 m² — passt.
8 m 5 m 12 m lang
Prismen-Dach
A7
Schrägbild — Quader rekonstruieren
AFB II

Du siehst rechts das Schrägbild eines Quaders. Die Vorderfläche ist real 6 cm × 4 cm. Die nach hinten gehende Tiefenlinie ist im Bild 2,5 cm lang. Beim Standard-Schrägbild gilt: die nach hinten gezeichnete Tiefe ist halb so lang wie die echte Tiefe.

Wie sind die echten Maße des Quaders (Breite × Höhe × Tiefe)?

cm
cm
cm
Ansatz: Vorderfläche zeigt Breite und Höhe in echter Größe. Die Tiefenlinie ist im Schrägbild auf die Hälfte verkürzt — also: echte Tiefe = gezeichnete Tiefe · 2.
Rechenweg: Breite = 6 cm, Höhe = 4 cm (aus Vorderfläche direkt). Tiefe = 2,5 · 2 = 5 cm.
Lösung: Quader ist 6 cm × 4 cm × 5 cm.
Vollständige Lösung
Im Schrägbild zeichnen wir nur die Vorderfläche in echter Größe und in einem Winkel von ca. 45°. Die Tiefenlinie wird auf die halbe Länge verkürzt — sonst wäre der Körper unrealistisch lang. Aus der gezeichneten Tiefe 2,5 cm folgt: echte Tiefe = 2,5 · 2 = 5 cm. Der Quader hat also die Maße 6 cm × 4 cm × 5 cm. Merksatz: „Vorderfläche echt, Tiefe halbiert.“
6 cm 4 cm 2,5 cm (echte Tiefe?)
Schrägbild
A8
Aquarium — Volumen in Liter und Glas in m²
AFB II

Ein Aquarium hat die Form eines Quaders: 100 cm × 40 cm × 50 cm und ist oben offen.

a) Berechne das Innenvolumen in Liter (Hinweis: 1 dm³ = 1 L; 1000 cm³ = 1 dm³ = 1 L). b) Wie viel m² Glas wird für Boden + 4 Seitenwände (ohne Deckel!) gebraucht?

L
m²
Ansatz: V = a·b·c (Quader-Volumen). Glasfläche = Boden (G) + Mantel (u·h). Wichtig: oben offen → keine Deckfläche!
Rechenweg: V = 100·40·50 = 200 000 cm³ = 200 dm³ = 200 L. Boden = 100·40 = 4000 cm² = 0,4 m². Mantel: u = 2·(100+40) = 280 cm, h = 50 cm → M = 280·50 = 14 000 cm² = 1,4 m². Glas gesamt: 0,4 + 1,4 = 1,8 m².
Lösung: a) 200 L. b) 1,8 m² Glas.
Vollständige Lösung
a) V = 100·40·50 = 200 000 cm³. Umrechnung: 1000 cm³ = 1 dm³ = 1 L → 200 000 cm³ = 200 L. b) Boden = 100·40 = 4000 cm² = 0,4 m². Mantel: u = 2·(100+40) = 280 cm; M = u·h = 280·50 = 14 000 cm² = 1,4 m². Gesamt-Glas: 0,4 + 1,4 = 1,8 m². Realitätscheck: 200 L Aquarium ist typische Größe für eine Hauswand-Vitrine.
100 × 40 × 50 cm oben offen
Aquarium
A9
Holzbalken — Volumen in dm³
AFB II

Ein Holzbalken hat als Querschnitt ein Trapez mit a = 18 cm, c = 12 cm und Höhe h = 10 cm. Die Länge des Balkens beträgt L = 3 m = 300 cm.

a) Berechne die Querschnittsfläche (Grundfläche G). b) Berechne das Volumen V des Balkens in dm³.

cm²
dm³
Ansatz: Trapez-Fläche G = ½·(a+c)·h. Prisma-Volumen V = G · L (L = Länge des Balkens). Umrechnung: 1000 cm³ = 1 dm³.
Rechenweg: G = ½·(18+12)·10 = ½·30·10 = 150 cm². V = G·L = 150·300 = 45 000 cm³ = 45 dm³.
Lösung: a) G = 150 cm². b) V = 45 dm³ (≈ 45 Liter Holz).
Vollständige Lösung
G = ½·(18+12)·10 = ½·30·10 = 150 cm². V = G·L = 150·300 = 45 000 cm³. Umrechnung: 1 dm³ = 1000 cm³, also 45 000 cm³ = 45 dm³. Praxis-Bezug: Holz wird im Baumarkt nach Volumen verkauft („Festmeter“ = 1 m³). 45 dm³ = 0,045 m³ — also etwa ein Zweiundzwanzigstel eines Festmeters.
a=18 c=12 h=10 L = 300 cm
Trapez-Balken
A10
Würfel oder Quader? — Volumen vergleichen
AFB II

Zwei Körper stehen nebeneinander auf dem Tisch:

(a) ein Würfel mit Kantenlänge 10 cm.
(b) ein Quader mit den Maßen 8 cm × 8 cm × 16 cm.

Welcher Körper hat das größere Volumen? Trage beide Volumen ein und gib die Differenz an.

cm³
cm³
cm³
Ansatz: Würfelvolumen V = a³. Quadervolumen V = a·b·c. Differenz = größeres minus kleineres Volumen.
Rechenweg: Würfel: 10³ = 1000 cm³. Quader: 8·8·16 = 64·16 = 1024 cm³. Differenz: 1024 − 1000 = 24 cm³ — der Quader ist größer!
Lösung: Würfel = 1000 cm³, Quader = 1024 cm³ → der Quader ist um 24 cm³ größer.
Vollständige Lösung — und das Erstaunliche daran
Würfel: V = 10·10·10 = 1000 cm³ (= 1 Liter!). Quader: V = 8·8·16 = 1024 cm³. Differenz: 1024 − 1000 = 24 cm³ zugunsten des Quaders. Erstaunlich: Obwohl der Quader zwei „kürzere“ Seiten (je 8 statt 10) hat, kompensiert die längere dritte Seite (16 statt 10) das mehr als ausreichend. Lehre: Volumen-Vergleiche per Augenmaß sind gefährlich — immer rechnen!
10×10×10 (a) Würfel 8×8×16 (b) Quader
Welcher Körper ist größer?

Reflexion — bevor du weitergehst

Drei Fragen zum Nachdenken — antworte für dich selbst.

  • 1. Mehrere Schritte:Welche der 10 Aufgaben hatte für dich am meisten Zwischenschritte? Warum verlierst du da am leichtesten den Überblick?
  • 2. Einheiten:Mehrere Aufgaben verlangten cm² → m² oder cm³ → dm³/L. Hast du dir die Umrechnungs-Faktoren (10 000 bzw. 1000) wirklich gemerkt — oder noch nachgeschaut?
  • 3. Sachkontext:Bei welcher Aufgabe musstest du die „mathematische“ Antwort noch in eine praktische Aussage übersetzen (z. B. „kaufe 264 m² Rollrasen“)? Wo ist das schwieriger als reines Rechnen?