Zylinder und Prismen

Cylinders and Prisms

Mathematik Klasse 8 23 Aufgaben
GeometrieVolumenOberflächeKerncurriculum

Prismen und Zylinder sind „aufgestapelte Grundflächen": das Volumen ist immer Grundfläche mal Höhe, egal ob unten ein Dreieck, ein Trapez oder ein Kreis liegt. Die Oberfläche ist am Netz ablesbar — zwei Grundflächen plus Mantel, beim Zylinder ein Rechteck, dessen eine Seite der Kreisumfang ist. Genau dort entstehen die häufigsten Fehler: Umfang statt Fläche in der Mantelformel, r mit d verwechselt. Dasselbe Prinzip kontrastiert später mit Pyramide, Kegel und Kugel, die nicht mehr Grundfläche mal Höhe sind.

Leicht
Lückentext #1 15s ▶ Testen

Das Volumen eines geraden Zylinders mit Radius r und Höhe h lautet V = ___.

✓ Antwort: πr²h
V = Grundfläche · Höhe = π · r² · h.
Lückentext #2 20s ▶ Testen

Die Mantelfläche eines geraden Zylinders mit Radius r und Höhe h lautet M = ___.

✓ Antwort: 2πrh
Die Mantelfläche ist ein Rechteck: Breite = Kreisumfang = 2πr, Höhe = h. Also M = 2πrh.
Zahleneingabe #3 25s ▶ Testen

Berechne das Volumen eines Zylinders mit r = 3 cm und h = 10 cm. Runde auf zwei Nachkommastellen. (π ≈ 3,14)

✓ Antwort: 282.6
V = π · r² · h = 3,14 · 9 · 10 = 282,6 cm³.
Zahleneingabe #4 25s ▶ Testen

Berechne die Mantelfläche eines Zylinders mit r = 5 cm und h = 8 cm. Runde auf zwei Nachkommastellen. (π ≈ 3,14)

✓ Antwort: 251.2
M = 2 · π · r · h = 2 · 3,14 · 5 · 8 = 251,2 cm².
Zahleneingabe #5 15s ▶ Testen

Berechne das Volumen eines geraden Prismas mit einer rechteckigen Grundfläche 6 cm × 4 cm und Höhe 10 cm.

✓ Antwort: 240
V = Grundfläche · Höhe = 6 · 4 · 10 = 240 cm³.
Multiple Choice #6 20s ▶ Testen

Aus welchen Teilen besteht das Netz eines Zylinders?

  • ● Zwei Kreise und ein Rechteck
  • ○ Zwei Kreise und ein Dreieck
  • ○ Ein Kreis und ein Rechteck
  • ○ Zwei Rechtecke und ein Kreis
Das Netz eines Zylinders besteht aus zwei Kreisen (Grund- und Deckfläche) und einem Rechteck (Mantelfläche).
Wahr / Falsch #7 20s ▶ Testen

Das Volumen eines geraden Prismas hängt nur vom Grundflächeninhalt und der Höhe ab, nicht von der Form der Grundfläche.

✓ Wahr
Richtig. V = Grundfläche · Höhe gilt für jedes gerade Prisma, unabhängig davon, ob die Grundfläche ein Dreieck, Rechteck, Sechseck usw. ist.
Lückentext #8 15s ▶ Testen

Die Oberfläche eines Zylinders besteht aus zwei ___ und einer Mantelfläche.

✓ Antwort: Kreisflächen
Die Oberfläche = 2 Kreisflächen (oben und unten) + Mantelfläche (Seitenfläche).
Lückentext #9 10s ▶ Testen

Die dritte Potenz von 4 ist 4³ = ___.

✓ Antwort: 64
4³ = 4 · 4 · 4 = 64.
Zahleneingabe #10 10s ▶ Testen

Berechne die Kubikwurzel: ∛27 = ___.

✓ Antwort: 3
3³ = 27, also ∛27 = 3.
Mittel
Zahleneingabe #1 35s ▶ Testen

Berechne die Oberfläche eines Zylinders mit r = 3 cm und h = 10 cm. Runde auf zwei Nachkommastellen. (π ≈ 3,14)

✓ Antwort: 244.92
O = 2πr(r + h) = 2 · 3,14 · 3 · (3 + 10) = 6,28 · 3 · 13 = 6,28 · 39 = 244,92 cm². Alternativ: 2 · Grundfläche + Mantelfläche = 2 · 3,14 · 9 + 2 · 3,14 · 3 · 10 = 56,52 + 188,4 = 244,92 cm².
Zahleneingabe #2 30s ▶ Testen

Ein Prisma hat eine dreieckige Grundfläche mit Grundseite 6 cm und Höhe des Dreiecks 4 cm. Das Prisma ist 15 cm hoch. Berechne das Volumen.

✓ Antwort: 180
Grundfläche: A = (6 · 4)/2 = 12 cm². Volumen: V = 12 · 15 = 180 cm³.
Zahleneingabe #3 25s ▶ Testen

Eine zylindrische Dose hat den Durchmesser 8 cm und die Höhe 12 cm. Berechne das Volumen. (π ≈ 3,14)

✓ Antwort: 602.88
r = 4 cm. V = π · 4² · 12 = 3,14 · 16 · 12 = 602,88 cm³.
Zahleneingabe #4 30s ▶ Testen

Ein zylindrisches Glas fasst 628 cm³ und hat r = 5 cm. Wie hoch ist das Glas? Runde auf eine Nachkommastelle. (π ≈ 3,14)

✓ Antwort: 8
V = πr²h → h = V/(πr²) = 628/(3,14 · 25) = 628/78,5 = 8,0 cm.
Multiple Choice #5 25s ▶ Testen

Verdoppelt man den Radius eines Zylinders bei gleicher Höhe, wie verändert sich das Volumen?

  • ○ Es verdoppelt sich.
  • ● Es vervierfacht sich.
  • ○ Es verachtfacht sich.
  • ○ Es bleibt gleich.
V = πr²h. Neuer Radius 2r: V' = π(2r)²h = 4πr²h. Das Volumen vervierfacht sich.
Zahleneingabe #6 25s ▶ Testen

Berechne die Mantelfläche eines Prismas mit dreieckiger Grundfläche (Seitenlängen 3 cm, 4 cm, 5 cm) und Höhe 10 cm.

✓ Antwort: 120
Mantelfläche = Umfang der Grundfläche · Höhe = (3 + 4 + 5) · 10 = 12 · 10 = 120 cm².
Zahleneingabe #7 30s ▶ Testen

Ein Wassertank ist ein Zylinder mit r = 1 m und h = 2 m. Wie viele Liter fasst er? (π ≈ 3,14; 1 m³ = 1000 l)

✓ Antwort: 6280
V = π · 1² · 2 = 6,28 m³. 6,28 · 1000 = 6280 Liter.
Wahr / Falsch #8 20s ▶ Testen

Ein Zylinder kann als Grenzfall eines geraden Prismas betrachtet werden, wenn die Seitenzahl der Grundfläche gegen unendlich geht.

✓ Wahr
Richtig. Ein regelmäßiges n-Eck nähert sich für n → ∞ einem Kreis. Ein Prisma mit kreisförmiger Grundfläche ist ein Zylinder.
Wahr / Falsch #9 20s ▶ Testen

Ein schiefes Prisma hat das gleiche Volumen wie ein gerades Prisma mit gleicher Grundfläche und gleicher Höhe (Satz von Cavalieri).

✓ Wahr
Richtig. Nach dem Satz von Cavalieri haben zwei Körper mit gleichen Querschnittsflächen in jeder Höhe das gleiche Volumen.
Zahleneingabe #10 30s ▶ Testen

Ein zylindrisches Regenfass hat einen Durchmesser von 60 cm und eine Höhe von 90 cm. Wie viel Liter fasst es? (π ≈ 3,14; 1 Liter = 1000 cm³). Runde auf ganze Liter.

✓ Antwort: 254
r = 30 cm. V = π · 30² · 90 = 3,14 · 900 · 90 = 254340 cm³ = 254,3 l ≈ 254 l.
Zahleneingabe #11 25s ▶ Testen

Ein dreieckiges Prisma hat eine Grundfläche mit den Katheten 6 cm und 8 cm und eine Höhe von 20 cm. Berechne das Volumen (in cm³).

✓ Antwort: 480
Grundfläche = ½ · 6 · 8 = 24 cm². V = 24 · 20 = 480 cm³.
Multiple Choice #12 25s ▶ Testen

Was besagt der Satz von Cavalieri?

  • ● Zwei Körper mit gleicher Höhe und in jeder Höhe gleichen Querschnittsflächen haben das gleiche Volumen.
  • ○ Alle Prismen mit gleicher Grundfläche haben das gleiche Volumen.
  • ○ Gerade und schiefe Prismen haben immer die gleiche Oberfläche.
  • ○ Die Mantelfläche ist immer größer als die Grundfläche.
Der Satz von Cavalieri vergleicht Körper über ihre Schnittflächen: Gleiche Höhe + gleiche Schnittflächen in jeder Ebene = gleiches Volumen.
Schwer
Zahleneingabe #1 35s ▶ Testen

Ein zylindrisches Rohr hat den Außenradius 5 cm, den Innenradius 3 cm und die Länge 20 cm. Berechne das Materialvolumen. (π ≈ 3,14)

✓ Antwort: 1004.8
V = π · (R² - r²) · h = 3,14 · (25 - 9) · 20 = 3,14 · 16 · 20 = 1004,8 cm³.