Pyramide
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Mehr erfahrenEigenschaften von Pyramiden
Eine Pyramide ist ein geometrischer Körper mit einem
n-Eckals Grundfläche und n Dreiecken als Seitenflächen.
Ist die Grundfläche ein regelmäßiges n-Eck oder ein Rechteck und liegt die Spitze der Pyramide senkrecht über dem Mittelpunkt der Grundfläche, so ist die Pyramide gerade. Alle Seitenkanten sind dann gleich lang.Pyramiden, bei denen die Spitze nicht senkrecht über dem Mittelpunkt der Grundfläche liegt, werden als schiefe Pyramiden bezeichnet.
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Gerade Pyramide mit einem Sechseck als Grundfläche
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Schiefe Pyramide mit einem Fünfeck als Grundfläche
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Im Weiteren wird die gerade Pyramide kurz als Pyramide bezeichnet. Ist von einer schiefen Pyramide die Rede, so wird das ausdrücklich erwähnt.
Volumenberechnung
Für das Volumen einer Pyramide gilt die Formel
V=13G·h
Für die Berechnung der Grundfläche verwendest du dann die passende Flächeninhaltsformel.
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Mit der Formel zur Berechnung des Volumens kannst du auch die anderen Größen einer Pyramide berechnen. Du stellst die Formel mit Hilfe von äquivalenzumformungen nach der gesuchten Größe um.
Nach
h:
V=13G·h
h=3VG
oder nach
G:
V=13G·h
G=3Vh
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Von einer Pyramide mit einem Volumen
Vvon
20
cm3und einer Grundfläche
Gvon
10
cm2wird die Höhe
h(in cm) gesucht.
Du setzt die Werte für
Vund
Gin die Gleichung für
hein und berechnest
h(in cm):
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Oberflächenberechnung
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Pyramide mit quadratischer Grundfläche (a =
6cm) und einer Seitenhöhe
hsvon
5cm
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Mit der Formel zur Berechnung der Oberfläche kannst du auch Grundfläche und Mantelfläche berechnen. Dazu stellst du die Formel mit Hilfe von äquivalenzumformungen nach der gesuchten Größe um:
Nach
G:
O=G+M
G=O-M
oder nach
M:
O=G+M
M=O-G
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Funktionale Abhängigkeiten
Bei gleichbleibender Grundfläche G, wächst das Volumen V
proportionalzur Höhe h. D. h., wird die Höhe mit einem
Faktorvervielfacht, vervielfacht sich das Volumen mit demselben Faktor.
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Bei gleichbleibender Höhe h, ändert sich das Volumen V auch zur Grundfläche G proportional.
Bei einer
regelmäßigen Pyramidebesteht auch zwischen der Länge der Grundkante und dem Volumen ein
funktionaler Zusammenhang. Bei gleichbleibender Höhe h, wächst das Volumen V
quadratischmit der Länge der Grundkante
a.
D. h., wird die Länge der Grundkante mit einem Faktor vervielfacht, vervielfacht sich das Volumen mit dem Quadrat dieses Faktors.
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Berechnungen zum Pyramidenstumpf
Ein Pyramidenstumpf entsteht, wenn eine Pyramide parallel zur Grundfläche geschnitten wird.
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Das Volumen
VSTdes Pyramidenstumpfs ist also die
Differenzaus dem Volumen
VPder Pyramide und dem Volumen
VSder abgetrennten Pyramide.
VST=VP-VS
Kennst du ein Längenverhältnis an der Pyramide, dann kannst du auf ein anderes Längenverhältnis mit Hilfe des
zweiten Strahlensatzesschließen:
hShP=aSaP=sSsP
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Mit diesen Verhältnisgleichungen lassen sich alle Maße berechnen. Den Strahlensatz kannst du bei jeder Pyramide, also auch den unregelmäßigen, anwenden.