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Kugel

Schüler Realschule, 10. Klassenstufe

Tags: erklährung

 
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Maria93

Maria93 aktiv_icon

19:45 Uhr, 07.02.2011

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,, Es war ein mal ein König , der hatte vier Töchter.Seine jungste Tochter spielte eines Tages am Brunnen mit einer goldenen Kugel''( Auszug aus einem Märchen,, Der Froschkönig'')
a) Kann die Kugel aus massivem Gold gewesen sein?Entnimm die Maße aus der Zeichnung. 1cm³ Gold wiegt 19,3g.
b) War sie hohl? Wie dick war dann die Kugelwand etwa?

mein ergebnis;( a) nur überprüfen bitte)
a)zeichnung gemessen: kugel 3 mm und das mädchen 4,5 cm

angenommen das mädchen wär in echt 1,5m groß, dann wäre die Kugel 9,99cm ~ 10cm groß
und würde dan ungefähr 10,1kg wiegen
Ant: Die kugel würde zu schwer für das mädchen sein.
b) verstehe ich leider nicht wie soll man die Dicke der Kugelwand ausrechnen?



Hierzu passend bei OnlineMathe:
Kugel (Mathematischer Grundbegriff)
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CKims

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20:39 Uhr, 07.02.2011

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anscheinend sollt ihr das ja nur abschaetzen...

wenn das maedchen damit spielt muss die kugel recht leicht sein.

nimm z.B. das gewicht eines handballs. ca. 500g

dann muesstest du den innenraum deiner kugel aushoehlen. und eine kugel mit dem gewicht

10.1kg-500g=9.6kg

aus dem inneren "entnehmen". welchen radius hat diese kugel?

wie dick ist dann die wand der aeusseren kugel?
Maria93

Maria93 aktiv_icon

20:53 Uhr, 07.02.2011

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hab zwei mal nachgerechnet und es ist ein kommisches ergebnis rausgekommen , der radius der 9,6 kg schweren kugel ist 1,28 cm

so hat die kugelwand 3,72 cm breite
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AndreasBL

AndreasBL aktiv_icon

15:41 Uhr, 08.02.2011

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Nein, irgendwo hast du dich da verrechnet.

Das Volumen einer Kugel ist

V=43πr3

Aus 9,6 kg Gold bei einer Dichte von 19,3 kg/dm³ ergibt sich

V=9,6 kg /(19,3 kg/dm³) =0,497 dm³

0,497 dm³ =43πr3

r3=0,49734π

r3=0,119

r=0,491 dm

r=4,91 cm

d=9,82 cm

Die ursprüngliche Kugel hatte einen Durchmesser von 10 cm, also müsste die 500g leichte Hohlkugel eine Wanddicke von

10 cm -9,82 cm =0,18 cm

haben. Das wäre schon sehr dünn. Nun bin ich kein Goldkenner, um sagen zu können, ob eine solche Kugel stabil genug wäre, um nach mehrfachem Auftreffen auf harten Boden überhaupt noch in Kugelform bleiben zu können :-)
Maria93

Maria93 aktiv_icon

20:07 Uhr, 08.02.2011

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,,Aus 9,6 kg Gold bei einer Dichte von 19,3 kg/dm³ ergibt sich''

wie kommst du auf 19,3kg/ dm³?
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AndreasBL

AndreasBL aktiv_icon

07:02 Uhr, 09.02.2011

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In der Aufgabenstellung heißt es doch:
1 cm³ Gold wiegt 19,3g.

Ein Kubikdezimeter hat das Tausendfache Volumen eines Kubikzentimeters.
Also vertausendfacht sich entsprechend die Masse und ein Kubikdezimeter Gold wiegt 19,3 kg.
Maria93

Maria93 aktiv_icon

19:57 Uhr, 09.02.2011

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9,6kg= 9600g
9600:19,3=497,4 cm³
r= 4,9cm( der radius der 9,6 kg schwere kugel)

5cm -4,9cm= 0,1cm( Dicke der wand)


LG
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hagman

hagman aktiv_icon

16:41 Uhr, 10.02.2011

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Achtung! Man sollte auch in die gegenrichtung vielleicht eine Abschätzung vornehmen:
Damit die Story spannend weitergehen kann, muss die Kugel im Wasser versinken können, also eine größere Masse als eine Wasserkugel (Dichte 1gcm3) haben.

Wenn die Kugel so groß war, dass sie aus massivem Gold eine Masse von 10,1 kg gehabt hätte, dann verdrängt sie 10,119,3 kg 520g Wasser.
Eine ebenso große Hohlkugel, die nur 500g an Masse hat, würde nicht untergehen (es sei denn, sie ist undicht und läuft rasch voll Wasser)
Frage beantwortet
Maria93

Maria93 aktiv_icon

17:42 Uhr, 20.02.2011

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dankeschön
LD MAria