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Flächen und Volumen

Doppelt so lange Seiten — aber viermal so viel Farbe für die Fläche und achtmal so viel Wasser im Becken. Warum?

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Flächen wachsen mit k²

Wird eine Figur mit dem Faktor \(k\) gestreckt, werden alle Längen \(k\)-mal so groß — der Flächeninhalt wächst aber stärker.

  • Quadrat:Seite \(1\,\mathrm{cm}\to 3\,\mathrm{cm}\), Fläche \(1\,\mathrm{cm^2}\to 9\,\mathrm{cm^2}\).
  • Grund:Länge und Breite werden \(k\)-mal so groß: \(k\cdot k=k^2\).
  • Jede Figur:Das gilt auch für Dreiecke, Kreise und krumme Figuren.

Wähle oben einen Streckfaktor und zähle, wie oft das Originaldreieck in das Bilddreieck passt: Klicke jedes Teildreieck an — auch die, die auf dem Kopf stehen.

Wie oft passt es hinein?

Halte fest: Beim Streckfaktor \(k\) passt das Original genau \(k^2\)-mal in das Bild.

Merke

Flächeninhalt: \(A'=k^2\cdot A\)

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Volumen wachsen mit k³

Bei Körpern kommt eine dritte Richtung dazu: Länge, Breite und Höhe werden jeweils \(k\)-mal so groß.

  • Würfel:Kante \(1\,\mathrm{cm}\to 2\,\mathrm{cm}\): Es passen \(2\cdot2\cdot2=8\) kleine Würfel hinein.
  • Allgemein:\(k\cdot k\cdot k=k^3\).
  • Oberfläche:ist eine Fläche, wächst also nur mit \(k^2\).
Merke

Volumen: \(V'=k^3\cdot V\)

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Allgemeine Hinweise

Nicht einfach k nehmen

Maßstab \(1:100\) heißt für Flächen \(1:10\,000\) und für Volumen \(1:1\,000\,000\).

Rückwärts mit der Wurzel

Ist das Flächenverhältnis bekannt, liefert die Wurzel den Streckfaktor: \(A'=4\cdot A\ \Rightarrow\ k=\sqrt{4}=2\).

Einheiten verraten die Potenz

Längen in cm → \(k\) · Flächen in cm² → \(k^2\) · Volumen in cm³ → \(k^3\).

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