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Kegel

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Eigenschaften von Kegeln

Ein Kreiskegel (kurz: Kegel) ist ein geometrischer Körper mit einem Kreis als Grundfläche.
Beim geraden Kegel sind alle Mantellinien gleich lang und der Mantel ist ein Kreisausschnitt. Alle anderen Kegel werden als schiefe Kegel bezeichnet.
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schiefer Kegelgerader Kegel
Im Weiteren wird der gerade Kreiskegel kurz als Kegel bezeichnet. Ist von einem schiefen Kegel die Rede, so wird das ausdrücklich erwähnt.
Begriffe zum Kegel:/wp-content/uploads/media/kem_FuV3_FuV3Koe2Keg_2.jpg

Volumenberechnung

Volumen=13·Grundfläche·Höhe
kurz: V=13G·h
Die Grundfläche des Kegels ist ein Kreismit dem Radiusr, daher ergibt sich die spezielle Formel
  V=13πr2·h
Kegel mit einer Höhe hvon 6 cmund einem Radius rder Grundfläche von 4 cm
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  VolumenV(incm3):
/wp-content/uploads/media/kem_FuV3_FuV3Koe2Keg_4.jpg
Mit der Formel zur Berechnung des Volumens kannst du auch die anderen Größen eines Kegels berechnen.Du stellst die Formel mit Hilfe von äquivalenzumformungen nach der gesuchten Größe um:
  V=13πr2·h/wp-content/uploads/media/kem_FuV3_FuV3Koe2Keg_5.jpg h=3Vπr2und r=3Vπh

Oberflächenberechnung

Oberfläche=Grundfläche+Mantelfläche
kurz: O=G+M
Die Oberfläche eines Kegels besteht aus der Grundfläche G und der Mantelfläche M.Die Grundfläche ist ein Kreis:
  G=πr2
Der Mantel ist ein Kreisausschnittmit der Bogenlänge U( Umfangdes Kreises) und dem Radius s(Mantellinie des Kegels):
  U=bα/wp-content/uploads/media/kem_FuV3_FuV3Koe2Keg_6.jpg
Kegel mit einer Mantellinie s von 7cmund einem Radius r von 4cm
/wp-content/uploads/media/kem_FuV3_FuV3Koe2Keg_7.jpg
  Oberfläche des Kegels (incm2):
/wp-content/uploads/media/kem_FuV3_FuV3Koe2Keg_8.jpg

Funktionale Abhängigkeiten

Bei gleichbleibender Grundfläche G, wächst das Volumen V proportionalzur Höhe h. D. h., wird die Höhe mit einem Faktor(k) vervielfacht, vervielfacht sich das Volumen mit demselben Faktor (k).
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Bei gleichbleibender Höhe h, ändert sich das Volumen V auch zur Grundfläche G proportional.
Bei einem Kegel besteht auch zwischen dem Radius und dem Volumen ein funktionaler Zusammenhang. Bei gleichbleibender Höhe h, wächst das Volumen V  quadratischmit dem Radius r.D. h., wird der Radius mit einem Faktor ( k) vervielfacht, vervielfacht sich das Volumen mit dem Quadrat dieses Faktors ( k2).
/wp-content/uploads/media/kem_FuV3_FuV3Koe2Keg_10.jpg

Hohlkegel

Ein Hohlkegel entsteht, wenn aus einem Kegel ein kleinerer Kegel herausgeschnitten wird.
Im Weiteren werden Hohlkegel betrachtet, bei denen beide Kegel die gleiche Symmetrieachsehaben./wp-content/uploads/media/kem_FuV3_FuV3Koe2Keg_11.jpg
Das Volumen des Hohlkegels erhältst du, indem du das Volumen des kleineren Kegels vom Volumen des größeren Kegels subtrahierst.
  VH=Vgroß-Vklein
/wp-content/uploads/media/kem_FuV3_FuV3Koe2Keg_12.jpg/wp-content/uploads/media/kem_FuV3_FuV3Koe2Keg_13.jpg/wp-content/uploads/media/kem_FuV3_FuV3Koe2Keg_14.jpg
Die Oberfläche des Hohlkegels setzt sich zusammen aus drei Teilflächen: • dem Manteldes großen Kegels • dem Mantel des kleinen Kegels • der Fläche des Kreisrings
  OH=Mgroß+Mklein+ARing
/wp-content/uploads/media/kem_FuV3_FuV3Koe2Keg_15.jpg

Axialschnitt und Kegel als Rotationskörper

Wird ein Kegel entlang der Ebene, in der die Symmetrieachseliegt, geschnitten, so entsteht der Axialschnitt des Kegels.
Rotiert ein rechtwinkliges Dreieck um eine Kathete, so entsteht als Rotationskörper ein Kegel. Rotiert ein geeignetes Trapezum eine Seite, so entsteht als Rotationskörper ein Hohlkegel.

Berechnungen zum Kegelstumpf

Ein Kegelstumpf entsteht, wenn ein Kegel Parallelzur Grundfläche geschnitten wird.
/wp-content/uploads/media/kem_FuV3_FuV3Koe2Keg_16.jpg
Das Volumen VSTdes Kegelstumpfs ist also die Differenzaus dem Volumen VKdes Kegels und dem Volumen VSdes abgetrennten Kegels.
  VST=VK-VS
Kennst du ein Längenverhältnis am Kegel, dann kannst du auf ein anderes Längenverhältnis mit Hilfe des zweiten Strahlensatzesschließen:
/wp-content/uploads/media/kem_FuV3_FuV3Koe2Keg_17.jpg hShK=aSaK=sSsK
Mit diesen Verhältnisgleichungen lassen sich alle Maße berechnen.