Kegelförmiges Sektglas füllen

Erste Frage Aufrufe: 1681     Aktiv: 04.04.2019 um 19:11

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Hallo, die Aufgabe lautet: "Bis zu welcher Höhe muss man ein kegelförmiges Sektglas (Höhe ohne Stiel 8.8cm) füllen, wenn es halb voll sein soll". Ich überlege die ganze Zeit was das Ergebnis sein könnte, ich komme aber nicht drauf. Könnt ihr mir die Lösung aufzeigen und mir den Rechenweg erklären. Hat das eventuell was mit der V Formel zu tun?

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Ist noch Radius / Durchmesser gegeben?

  ─   maccheroni_konstante 04.04.2019 um 19:15

Nein nur die Höhe ist angegeben.

  ─   jamespie 04.04.2019 um 19:17
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Hallo,

ohne weitere Angaben, ist diese Aufgabe nicht eindeutig lösbar. Nur durch den Radius wissen wir, wie groß der Öffnungswinkel des Glases ist. 

Grüße Christian

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Hallo, mein Mathelehrer meinte es gibt verschiedene Varianten wie man diese Aufgabe lösen kann. Er meinte eine Variante wird mit dem Streckungsfaktor gelöst. 

  ─   jamespie 05.04.2019 um 16:02

Ja tatsächlich stand ich einfach nur auf dem Schlauch. Mit den Strahlensätzen lässt es sich lösen.


Es gilt 


\( V_1 = \frac 1 3 \pi r_1^2 h_1 \ , \ V_2 = \frac 1 3 \pi r_2^2 h_2 \)


Nun gilt \( V_2 = \frac 1 2 V_1 \) 


Außerdem findet man durch die Strahlensätze den Zusammenhang


\( \frac {r_2} {r_1} = \frac {h_2} {h_1} \Rightarrow r_2 = r_1 \frac {h_2} {h_1} \)


Wenn wir das alles einsetzen und die Gleichungen gleichsetzt, erhält man


\(  r_1^2 h_1 =  2  r_2^2 h_2 \\ \Rightarrow r_1^2 h_1 = 2 (r_1 \frac {h_2} {h_1})^2 h_2  \\ \Rightarrow h_1^3 = 2 h_2^3  \\ \Rightarrow h_2 = \sqrt[3]{0,5} h_1 \)


Grüße Christian

  ─   christian_strack 06.04.2019 um 18:31

Kennst du noch andere Varianten, wie man die Aufgabe noch lösen kann?

  ─   jamespie 07.04.2019 um 18:08

Du kannst auch direkt über den Streckungsfaktor gehen. Es gilt


\( \frac {V'} {V} = k^3 \\ \frac {\frac 1 2 V} V = \frac 1 2 = k^3 \\ k = \sqrt[3]{0,5} \)


In 1-D gilt


\( \frac {h'} {h} = k \\ h' = \sqrt[3]{0,5} h \)


Liefert also das selbe Ergebnis. Der Streckungsfaktor, ensteht durch die Strahlensätze, deshalb habe ich den Weg genommen, da ich ihn schöner finde. 


Grüße Christian

  ─   christian_strack 08.04.2019 um 10:43

Danke für deine Mühe 

  ─   jamespie 08.04.2019 um 20:29

Sehr gerne.


Wenn die Frage für dich geklärt ist, klicke bitte einmal links unter den Votes auf das Häckchen um die Frage zu schließen.


Grüße Christian

  ─   christian_strack 08.04.2019 um 20:31

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