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Zylinder berechnen

Dose, Rohr, Kerze: Ein Zylinder hat zwei gleich große Kreise als Grund- und Deckfläche und dazwischen eine gewölbte Mantelfläche. Er funktioniert wie ein Prisma – nur mit einem Kreis als Grundfläche.

rh
Zylinder mit Radius r und Höhe h

Die Formeln

\[V = \pi r^2 \cdot h \qquad M = 2\pi r \cdot h \qquad O = 2\pi r^2 + 2\pi r h = 2\pi r\,(r + h)\]

Das Volumen ist wieder Grundfläche mal Höhe; die Grundfläche ist der Kreis $\pi r^2$. Schneidest Du den Mantel senkrecht auf und rollst ihn ab, entsteht ein Rechteck: eine Seite ist die Höhe $h$, die andere der Kreisumfang $2\pi r$.

Beispiele

Beispiel 1: Konservendose

Eine Dose hat den Radius $r = 5\,\text{cm}$ und die Höhe $h = 11\,\text{cm}$.

\[\begin{aligned} V &= \pi \cdot 5^2 \cdot 11 \approx 863{,}94\,\text{cm}^3 \approx 0{,}86\,\ell \\ M &= 2\pi \cdot 5 \cdot 11 \approx 345{,}58\,\text{cm}^2 \quad\text{(Etikett)} \\ O &= 2\pi \cdot 5 \cdot (5 + 11) \approx 502{,}65\,\text{cm}^2 \quad\text{(Blech)} \end{aligned}\]

Beispiel 2: Höhe aus dem Volumen

Ein Messbecher mit 8 cm Durchmesser soll genau einen Liter fassen. Mit $r = 4\,\text{cm}$ und $V = 1000\,\text{cm}^3$:

\[h = \frac{V}{\pi r^2} = \frac{1000}{\pi \cdot 16} \approx 19{,}89\,\text{cm}\]

Beispiel 3: Radius aus dem Volumen

Ein Wassertank ist 2 m hoch und fasst $6{,}28\,\text{m}^3$. Dann ist $r^2 = \frac{6{,}28}{\pi \cdot 2} \approx 1$, also $r \approx 1\,\text{m}$.

Typische Fehler

  • Durchmesser statt Radius: Steht $d = 10\,\text{cm}$ in der Aufgabe, rechnest Du mit $r = 5\,\text{cm}$.
  • Nur einen Kreis gezählt: Die Oberfläche hat zwei Kreise – außer bei einem offenen Gefäß oder Rohr.
  • $r^2$ vergessen: $\pi \cdot r \cdot h$ ist kein Volumen. Prüfe die Einheit: Für $\text{cm}^3$ müssen drei Längen multipliziert werden.

Rechner: Zylinder

Trage nur die Werte ein, die Du kennst – die übrigen Felder bleiben leer. Gib Radius (oder Durchmesser) und Höhe an – oder eines davon und das Volumen.

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Stufe 2: Mantel und Oberfläche

  1. Aufgabe 1
    Zylinder mit \(r = 11\,\text{cm},\) \(h = 12\,\text{cm}:\) \(M\)
    cm²
    Zylinder mit \(r = 11\,\text{cm},\) \(h = 12\,\text{cm}:\) \(M = 829{,}38\,\text{cm}^2\)
  2. Aufgabe 2
    Zylinder mit \(d = 2\,\text{cm},\) \(h = 24\,\text{cm}:\) \(O\)
    cm²
    Zylinder mit \(d = 2\,\text{cm},\) \(h = 24\,\text{cm}:\) \(O = 157{,}08\,\text{cm}^2\)
  3. Aufgabe 3
    Zylinder mit \(r = 6\,\text{cm},\) \(h = 15\,\text{cm}:\) \(O\)
    cm²
    Zylinder mit \(r = 6\,\text{cm},\) \(h = 15\,\text{cm}:\) \(O = 791{,}68\,\text{cm}^2\)
  4. Aufgabe 4
    Zylinder mit \(r = 2\,\text{cm},\) \(h = 11\,\text{cm}:\) \(M\)
    cm²
    Zylinder mit \(r = 2\,\text{cm},\) \(h = 11\,\text{cm}:\) \(M = 138{,}23\,\text{cm}^2\)
  5. Aufgabe 5
    Zylinder mit \(r = 3\,\text{cm},\) \(h = 4\,\text{cm}:\) \(O\)
    cm²
    Zylinder mit \(r = 3\,\text{cm},\) \(h = 4\,\text{cm}:\) \(O = 131{,}95\,\text{cm}^2\)
  6. Aufgabe 6
    Zylinder mit \(r = 10\,\text{cm},\) \(h = 7\,\text{cm}:\) \(O\)
    cm²
    Zylinder mit \(r = 10\,\text{cm},\) \(h = 7\,\text{cm}:\) \(O = 1068{,}14\,\text{cm}^2\)

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: Zylinder: Volumen, Mantel und Oberfläche

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

Schwierigkeit

Ein Kegel mit gleicher Grundfläche und Höhe hat genau ein Drittel des Zylindervolumens – weiter beim Kegel. Ein Hohlzylinder (Rohr) ist der Unterschied zweier Zylinder; zusammengesetzte Körper findest Du bei Stümpfe und zusammengesetzte Körper.

Weiterlesen: Zylinder (Geometrie) bei Wikipedia

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