Kugel berechnen

Eine Kugel ist ein runder, geometrischer Körper und hat folgende Eigenschaften:

  • Die längste Strecke von einem Punkt der Oberfläche zu einem anderen Punkt der Oberfläche entspricht dem Durchmesser des Kugels.
  • Der Abstand vom Mittelpunkt zu allen Punkten der Oberfläche des Kugels ist identisch und entspricht dem Radius eines Kugels.
  • Eine Kugel hat unendlich viele Symmetrieachsen.
  • Alle Symmetrieachsen verlaufen durch den Mittelpunkt.
Kugel

Berechnungen am Kugel

Bei einem Kugel werden meistens folgende Dinge berechnet:

  • Volumen: Formelzeichen V
  • Fläche: Formelzeichen A
  • Volumen beim Hohlkugel: Formelzeichen Vh
  • Wandstärke beim Hohlkugel: Formelzeichen w

Formel um das Volumen eines Kugels zu berechnen

Formel für Volumen eines Kugels

Beispiel:

Durchmesser (D): 100mm

Gesucht: Volumen V

Berechnung: 100 · 100 · 100 · 3,14 : 6 = 523333,33mm³

Formel um die Fläche eines Kugels zu berechnen

Formel für Fläche eines Kugels

Beispiel:

Durchmesser (D): 100mm

Gesucht: Fläche A

Berechnung: 100 · 100 · 3,14 = 31400mm²

Formel um das Volumen eines Hohlkugels zu berechnen

Formel für Volumen eines Hohlkegels

Beispiel:

Außendurchmesser (D): 100mm

Innendurchmesser (d): 80mm

Gesucht: Volumen Vh

Berechnung: 100 · 100 · 100 · 3,14 : 6 - 80 · 80 · 80 · 3,14 : 6 = 255386,66mm³

Formel für Wandstärke beim Hohlkugel

Formel für Wandstärke beim Hohlkugel

Bei dieser Formel wird das Volumen des vollen Kugels und das Volumen des Hohlraums benötigt. Häufig wird bei der Aufgabenstellung die Dichte und die Masse des Hohlkugels angegeben. Um das Volumen zu ermitteln, rechnet man Masse : Dichte und erhält das Volumen. Das Ergebnis kann man mit dem Volumen des Hohlraums addieren und erhält so das Volumen der vollen Kugel. Danach kann man die Formel anwenden.

Beispiel:

Volumen des vollen Kugels (V): 523333,33mm³

Volumen des Hohlraums (VI): 267946,66mm³

Gesucht: Wandstärke w

Berechnung: 523333,33 · 6 : 3,14 = 100000, 3. Wurzel aus 100000 = 100

267946,66 · 6 : 3,14 = 512000, 3. Wurzel aus 512000 = 80

(100 - 80) : 2 = 10