Ein kugelförmiger Luftballon wird so aufgeblase, dass sich die Oberfläche verdoppelt. Wie verändert sich dadurch das Volumen des Ballons?


31.03.2021, 17:17

danke jetzt schon mal und wenn möglich ein rechnungsweg aufshcreiben

6 Antworten

Doppelter Radius = Vierfache Oberfläche = Achtfaches Volumen



Oberfläche Kugel O = 4·pi·r^2

Volumen Kugel V = 4/3·pi·r^3

Die Oberfläche verdoppelt sich, wenn man r auf r*sqrt(2) vergrössert, dann gilt für

V = 4/3·pi·r^3 * sqrt(2)^3

Das Volumen wird also um den ca. Faktor 2.83 grösser


wurzel(a) = w(a)

.

Antwort : Verdoppelt man die O wird das V w(8) mal so groß.

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O = 4pi*r²

Wenn nun O = 2*4pi*r² wird

kann man das so schreiben

4*pi*( w(2) * r )²

der Radius ist um den Faktor w(2) größer

Anders gesagt : Vergrößert man r um w(2) wird die Oberfläche doppelt so groß.

Beachte : Ein Verdoppelung von 2 führt NICHT zu einer doppelt so großen Oberfläche !

.

.

Und nur das Volumen 

4/3 * pi * ( w(2)*r ) ³

=

4/3 * pi * 2*w(2)*r³

( 2*w(2) = w(2)*w(2)*w(2) = w(8)

.

Antwort : Verdoppelt man die O wird das V w(8) mal so groß.

.

Zahlenbeispiel :

O = 10 , doppelt O = 20

10 = 4pi*r²........r = 0.89

20 = 4pi*r²........r = 1.26

0.89 * 1.41 = 1.2549 ( rundungsfehler)

.

V_10 = 2.97

V_20 = 8.41

2.97 * w(8) = 8.41

PAsst doch :))

Oberfläche O ist gegeben durch O = Pi*(2*r)^2 = Pi*4*r^2, mit r als Radius.

Das Volumen ist gegeben durch V = (4/3)*Pi*r^3.

Siehst du einen Zusammenhang zwischen V und O?

Schreibe V als: V = (1/3)*(Pi*4*r^2)*r .

Die Oberfläche ändert sich in der zweiten Potenz der Länge und das Volumen in der dritten.
Also hat ein Ballon mit der doppelten Oberfläche 2^(3/2)=ca.2,828 mal soviel Volumen .
Das gilt nicht nur für Kugeln, sondern für jeglichen Körper mit proportionalen Längenmaßen.

Woher ich das weiß:Berufserfahrung – Traktorist mit Zertifikat von Bill Gates