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Kegel berechnen

Ein Kegel hat einen Kreis als Grundfläche und läuft nach oben in einer Spitze zusammen – wie eine Eistüte oder ein Verkehrshütchen. Für die Mantelfläche brauchst Du fast immer zuerst die Mantellinie $s$.

rhs
Kegel mit Radius r, Höhe h und Mantellinie s

Die Formeln

\[V = \frac{1}{3}\,\pi r^2 h \qquad s = \sqrt{r^2 + h^2} \qquad M = \pi r s \qquad O = \pi r^2 + \pi r s\]
  • Die Mantellinie $s$ läuft vom Rand der Grundfläche zur Spitze. Radius, Höhe und Mantellinie bilden ein rechtwinkliges Dreieck – $s$ ist die Hypotenuse.
  • Das Volumen ist ein Drittel eines Zylinders mit gleicher Grundfläche und Höhe: Dreimal mit einem Kegel befüllt, ist der Zylinder genau voll.
  • Abgerollt ist der Mantel ein Kreisausschnitt mit dem Radius $s$.

Beispiele

Beispiel 1: Partyhut

Ein Partyhut hat unten den Radius $r = 9\,\text{cm}$ und ist $h = 12\,\text{cm}$ hoch.

\[\begin{aligned} s &= \sqrt{9^2 + 12^2} = \sqrt{225} = 15\,\text{cm} \\ M &= \pi \cdot 9 \cdot 15 = 135\pi \approx 424{,}12\,\text{cm}^2 \\ V &= \tfrac{1}{3} \cdot \pi \cdot 9^2 \cdot 12 = 324\pi \approx 1017{,}88\,\text{cm}^3 \end{aligned}\]

Der Hut hat keinen Boden – für die Pappe zählt nur der Mantel.

Beispiel 2: Oberfläche mit glatten Zahlen

$r = 6\,\text{cm}$, $h = 8\,\text{cm}$. Dann ist $s = \sqrt{36 + 64} = 10\,\text{cm}$, $M = \pi \cdot 6 \cdot 10 = 60\pi$ und

\[O = 36\pi + 60\pi = 96\pi \approx 301{,}59\,\text{cm}^2\]

Beispiel 3: Höhe aus dem Volumen

Ein Sandhaufen hat die Form eines Kegels mit $r = 4\,\text{m}$ und $V = 100\,\text{m}^3$. Umgestellt: $h = \frac{3V}{\pi r^2} = \frac{300}{16\pi} \approx 5{,}97\,\text{m}$.

Typische Fehler

  • $h$ statt $s$ in der Mantelformel: $M = \pi r s$ – die Höhe ist kürzer als die Mantellinie.
  • Das Drittel vergessen: Ohne $\frac{1}{3}$ rechnest Du das Volumen des Zylinders aus.

Rechner: Kegel

Trage nur die Werte ein, die Du kennst – die übrigen Felder bleiben leer. Gib zwei der Größen r, h, s an – oder r bzw. h zusammen mit dem Volumen.

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Stufe 3: Oberfläche

  1. Aufgabe 1
    Kegel mit \(r = 8\,\text{cm},\) \(h = 6\,\text{cm}:\) \(O\)
    cm²
    Kegel mit \(r = 8\,\text{cm},\) \(h = 6\,\text{cm}:\) \(O = 452{,}39\,\text{cm}^2\)
  2. Aufgabe 2
    Kegel mit \(r = 12\,\text{cm},\) \(h = 16\,\text{cm}:\) \(O\)
    cm²
    Kegel mit \(r = 12\,\text{cm},\) \(h = 16\,\text{cm}:\) \(O = 1206{,}37\,\text{cm}^2\)
  3. Aufgabe 3
    Kegel mit \(r = 4\,\text{cm},\) \(s = 5\,\text{cm}:\) \(O\)
    cm²
    Kegel mit \(r = 4\,\text{cm},\) \(s = 5\,\text{cm}:\) \(O = 113{,}1\,\text{cm}^2\)
  4. Aufgabe 4
    Kegel mit \(r = 20\,\text{cm},\) \(h = 21\,\text{cm}:\) \(O\)
    cm²
    Kegel mit \(r = 20\,\text{cm},\) \(h = 21\,\text{cm}:\) \(O = 3078{,}76\,\text{cm}^2\)
  5. Aufgabe 5
    Kegel mit \(r = 15\,\text{cm},\) \(s = 25\,\text{cm}:\) \(O\)
    cm²
    Kegel mit \(r = 15\,\text{cm},\) \(s = 25\,\text{cm}:\) \(O = 1884{,}96\,\text{cm}^2\)
  6. Aufgabe 6
    Kegel mit \(r = 21\,\text{cm},\) \(h = 20\,\text{cm}:\) \(O\)
    cm²
    Kegel mit \(r = 21\,\text{cm},\) \(h = 20\,\text{cm}:\) \(O = 3298{,}67\,\text{cm}^2\)

Tippe Deine Lösung ein und klicke auf „Prüfen“ (oder drücke Enter). Brüche als 3/4, Dezimalzahlen mit Komma, mehrere Lösungen mit ; trennen, Potenzen als x^2, Wurzeln als sqrt(5). Punkte: 10 für richtig beim ersten Versuch, 6 nach einem Fehlversuch, 5 mit Tipp, 0 wenn Du Dir vorher die Lösung anschaust. Deine Punkte und Abzeichen siehst Du unter Mein Training.

Arbeitsblatt: Kegel: Volumen, Mantellinie und Oberfläche

Eine volle DIN-A4-Seite Aufgaben mit Lösungsblatt zum Ausdrucken – bei jedem Klick neue Aufgaben. Klasse 9–10.

Schwierigkeit

Das eckige Gegenstück ist die Pyramide. Wird die Spitze abgeschnitten, entsteht ein Kegelstumpf – dafür gibt es den Stumpf-Rechner.

Weiterlesen: Kegel (Geometrie) bei Wikipedia

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