Kegel
Sind Sie Lehrerin oder Lehrer für Mathematik in den Jahrgangsstufen 4 bis 12/13?
bettermarks bietet über 200.000 adaptive Mathematik-Aufgaben, die sich von automatisch korrigieren. Ihre Schülerinnen und Schüler bekommen bei jedem Fehler eine personalisierte Rückmeldung und Sie erhalten Auswertungen zum Lernstand der Klasse.
Mehr erfahrenEigenschaften 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.
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:

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
VolumenV(incm3):


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
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

Kegel mit einer Mantellinie s von
7cmund einem Radius r von
4cm
Oberfläche des Kegels (incm2):


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).

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).

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.

Das Volumen des Hohlkegels erhältst du, indem du das Volumen des kleineren Kegels vom Volumen des größeren Kegels subtrahierst.
VH=Vgroß-Vklein





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

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.

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:
hShK=aSaK=sSsK

Mit diesen Verhältnisgleichungen lassen sich alle Maße berechnen.