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Fläche von Kreis in Viereck in Kreis und umgekehrt; Skalierung von Fläche und Volumen


CC-BY-NC-SA 3.0

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zweieher anschauliche Aufgaben malzur Geometriemit überraschendem Resultatich nehme einen Kreisdem Kreisschreibe ich ein Quadrat ein sounsin das Quadratschreibe ich wieder einen Kreis einen das ist eine zeichnerische HerausforderungsoeinKreis in einem Quadratin einem Kreissie an was ich zeichnen willund die Frage ist was ist das Verhältnis der Flächendie Fläche der inneren Kreisscheibedie Fläche der äußeren Kreisscheibewas ist das Verhältnis?? teilen die äußereFlächeoder GesamtflächeOrt des Ministern mit dem blauen Fläche Gesamtdurchschnittkommt darausund dasselbe probieren Sie auch malumgekehrtaußen ist ein Quadratdem eingeschrieben ist ein Kreisnun genau da rein müsse die Seiten des Quadrat berührt und dann in den Kreis wieder ein Quadrat drin sodass das Quadrat genau den Kreis berührt mit allen vier Eckenselbe Frage ich habe eine Fläche ihnenvom Quadratund ich habe eine Flächeaußenvom Quadrat was ist das VerhältnisGesamtflächezuinnerer Flächeüberlegen sich das malTipp das untere ist einfach Aufwands immer mit den Quadratenandas ist einfacher wenn man sieht was man wie in schieben muss oder drehen mussimmer das sie einmal gesehen hat ist es relativ einfachsie drehen das innere Quadrat um fünfundvierzig Graddas ändert nichts an der Flächevon dem inneren Quadratund jetzt sehe ich eben Ha schickwenn ich das normallängsund querzerteilenhabe ich im Inneren Quadratviergleich großeDreieckeund außen habe ich noch mal dieselbenWasser dieselben außen habe ich noch mal vier vom selben Formatwill sagen die die Gesamtfläche zur inneren Fläche verhält sich wie zwei zu einsso ist das da und bei dem oberen ist es genauso?? es geht eben nicht so einfachversus unübliche Geschichtezu Flächenberechnungengehtsie habenbei einfachen Figurenoft durch Songs einfach durch hin und her schieben durch zerschneiden und hin und her schieben zu sagendie große Fläche ist oder jede große Verhältnis zweier Flächen istaber wenn's dann bisschen komplexer wird insbesondere zu rund wird oder korrigiertmuss man dann doch anfangen zu rechnen hier wüsste jetzt keinen Weg der sub Brüssel technisch funktioniert hier wirklich anfangen zu rechnen?? Morde Flächen von Kreisenam einfachsten durch den Durchmesserdas hierist der Durchmesserdes äußeren Kreisesder Durchmesser des äußeren Kreises ist gleichzeitigdie DiagonaledesQuadratdienen ich den mal ich nenne den maldie außen DA von mir aus für die oder klein A DA für den Durchmesser des äußeren Kreisesund dann gibt's einen Durchmesser des inneren Kreisesso zum BeispielADIund sie sind der Durchmesser des inneren Kreises der ist so lang wie die Seitenlängevon meinem Quadratjetzt müssen Sie wissen schon bei einem Quadratwie verhalten sichDiagonaleundSeitenlängedas ist die Diagonalevom Quadratdas istdie Seitenlänge vom Quadratannähernd inzwischen ausgerechnetdas ist das Verhältnisinfolge Fall wegmachenfolgt nicht aus es folgt aus dieser Skizze hierwird es rechtwinklige Reiter mal raus operierendass man richtig ?? dreihier istdie I hier istDI Seitenlänge und hier ist DASeitenlänge SeitenlängeDiagonaleSeitenlänge Seitenlänge diagonalsein gleich schändliches rechtwinklige Strike also hier fünfundvierzig Grad da fünfundvierzigGradnebenbei bemerkt sie können aber auch direkt mit Pythagoras drandiese Kathete ins Quadrat plus diese Kadett ins Quadratalso zweimalDI ins Quadratist D eins Quadratdas so noch viel spannender für unsschon mal danebenzweimalDI ins Quadrat ist leicht die A eins Quadrat das sagt PythagorasDienstquadratplus DE ins Quadrat also zwei Dienstgrad ist DAins Quadratsound jetzt komme zu denKreisen die Fläche eines Kreises schreibe ich das mal ich schreibe mal Argkreissozusagen die Fläche eines Kreises ist?? übrigens gar nicht komplett an die Formel erinnern die Fläche eines Kreises proportionalzum Durchmesser ins Quadratgebrochen ?? die komplette Formelwenn sie den Durchmesser verdoppeln vom Kreis in dem ich diesen Kreis sondern diesen Kreis den Durchmesser verdoppelten haben sie die Fläche vervierfachtdie Fläche ist proportional zum Quadrat des Durchmessersmüssen gar nicht wissen wie viel bieder jetzt dabei steht das reichtes gucken sich das anRaum ist das jetzt ein Begründer der siehe oben zwei rauskommtsicherheitshalbergerade malwenn ich den Durchmesserverdreifachenirgend ein geometrischesGebildeKomma das immer vorführenirgend ein geometrisches Gebilde von dem ich die Fläche interessiertsich das Nasenwasserdas dreifachewarmirdas ungefähr das dreifache so sofort das dreifache in derLänge und in der Breitesie haben irgend ein geometrisches Gebildeein Meterlängs ein Meter fünfzig quer oder sowasund jetzt ziehen Sie es soin der Größe skalieren es so das jeder Länge mal drei genommen wird das wäre dieses hier von da nach dajede Länge mal dreidann heißt das aberdassjedesQuadrat mit dem sie die Flächen messen sozusagendie Fläche messen von diesem Dingnun gelingt mir das sicherlich mit Skalieren sollen sofort das war nicht klug von mir ?? Gerber stellen sich vor was passiert wenn sie jetzt die Quadrate mit skandiert hättensehen die ungefähr so aus??so naja vielleicht sogar Komma wasdiese Quadratedie wären jetzt drei mal so breitund dreimal so hoch diese Quadrate hätten jeweils die dreifacheMal dreifache Flächegeht's ja jeweils un nicht so besitze jeweils neun Quadrat wenn Sie wollen jedes von den alten kleinen Quadraten wird zu neunvon den kleinen Quadratendie Gesamtfläche ist von neuen Fach wenn jede Längemal drei genommen wird wird die Gesamtflächevon neun fach drei mal drei drei Quadratwo sich nicht sechs bei Quadrat ist einmal dreist neundas war eigentlichihr der Gedanke dahinter wenn ich den Durchmesser verdoppeln ?? ist die Fläche vervierfachtMünchen Durchmesser verdreifachen?? ist die Fläche von neun fachwird sich hier Jahrwardas Quadrat vom Durchmesservon innen nach außen das wird verdoppeltzweimal das Quadrat vom inneren Durchmesserist das Quadrat vom äußeren Durchmesser des Quadrat wird von innen nach außen verdoppeltwenn sie sich hier die Fläche wird auch verdoppeltQuadrat vom Durchmesserwächst um den Faktor zweies wird verdoppelt soll ich sagen dann wird auch die Fläche verdoppelt als das Verhältnis der Flächengleich zwei die Begründung geht also von ihr losüber dendahindass siedas Verhältnis der Flächen zwei sein mussals Herberger noch was anders stellen sich vor sie ordern irgendwie ein komischesObjektein dreidimensionalesObjektkeine Ahnung Skulpturoder was sie ordern ein dreidimensionalesObjektunddas lassen sie in zweiVarianten fertigen einmal eine große ?? einmal eine kleine Variante die nur die halbenLängen hat jede Länge wird auf die Hälfte reduziertalso wenn das hierwenn das hier vorher ein Meter wardann sind das jetzt null Komma fünf Meter fünfzig Zentimeterwenn das hier vorherwas weiß ich dreißig Zentimeter warenist das jetztfünfzehn Zentimeter langirgend eine Skulpturwas passiert mit dem Volumendieser Skulpturwie vielBronze brauchen Sie für diese Skulpturfür Bronze brauchen Sie für diese Skulpturso also ein achtel des Volumens von links nach rechts haben sie nur noch ein Achtel des Volumensnormal externer scheint überraschend zu sein und wenn das linkedreißig?? aushundert Kilogramm Bronze gefertigt wird dann können Sie das Rechte aus Punkt Kopfrechnen zwölf Komma fünf Kilogramm Bronzeließendie brauchen nur noch ein achteldie Begründung wärewie ebenanalogzumindeststellt sich das ganze aus Steinchen zu sammeln vorgestelltjemand hatähmeine Legosammlunggeplündert und aus SteinchendiesesObjekt gebautund jetzt baute dasselbe Objektnicht das Selbe sondern ein mastersmäßigverkleinertesObjektmit halb so großen Steinchengenauso viele Steine selber Bauplangenauso viele Steine einfach nur maßstabsmäßigkleinerist um sich an was passiert mit dem Volumen eines Steinesdieser Stein linksin den passen achtvon den Steinen reinkönnte zusammenlegensie sehen Punkter exportiere das hier mal als sie haben unten vier Steinen sounten sind vier Steinevon den kleinenund oben drüber haben sie noch mal vier Steine mal herzlichendas ist die untere Schicht hier und darüber noch meine Schicht die genauso aussieht ?? acht Steineacht von den kleinen Stein brauchen sie um einen von diesenStein zu bauen mit doppelter Kantenlängezwei hoch drei ist der Faktorzwei in der Länge zwei der Breite zwar in der Tiefefusioniert das bei Volumen und Flächen wenn sie skalierenAnmerkung fürs Leben nebenbeiwie skalieren Volumen undFlächenvoluminasoll ich sagen Pluralvoluminawie skalieren Volumina Flächendas steckt hier drinnen die Flächenskalierungwenn sie den Durchmessereine Längeverdoppelnwird die Fläche vervierfacht wenn sie den Durchmesser verdreifachenwird die Fläche von neun Frachtbenutze ich hier die Fläche des Kreises Proporz nach dem Quadrat des Durchmessersund hier sehe ich indes das Quadrat des Durchmessers wächst um den Faktor zweialso Fläche vonaußen oder welche Gesamt durch Fläche in das Muster dieses Feldes von zwei gewesen sein