Geben Sie von Radius, Durchmesser, Umfang und Fläche nur einen bekannten Wert ein. Die anderen drei werden zusammen berechnet.
Inhaltsverzeichnis
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Das können Sie auf dieser Seite
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Wofür braucht man diese Berechnung?
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Anleitung
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Formeln und Abbildungen
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Symbole und Begriffe
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Das sollten Sie vorher wissen
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So berechnen Sie es in Excel
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So berechnen Sie es in Google Tabellen
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So berechnen Sie es in Python
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So schreiben Sie die Formel in LaTeX und anderen Formelsprachen (zum Kopieren)
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So lassen Sie ChatGPT rechnen
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Die Vorteile von DataChef
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Verwandte Funktionen
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Alle Rechner von NumberChef
Das können Sie auf dieser Seite
- Geben Sie nur einen bekannten Wert ein – Radius, Durchmesser, Umfang oder Fläche – und Sie erhalten sofort die anderen drei
- Auch rückwärts: „Welchen Radius hat ein Kreis mit 100 cm Umfang?“ oder „Welchen Durchmesser hat ein Kreis mit 100 cm² Fläche?“
- Neben dem Dezimalergebnis sehen Sie auch den exakten Wert mit der Kreiszahl \(\pi\) (bei Radius 5 ist der Umfang \(10\pi\) und die Fläche \(25\pi\))
- Dazu: verständliche Erklärung der Formeln und Formeln zum Kopieren für Excel, Google Tabellen und Python
Wofür braucht man diese Berechnung?
Eine Pizza mit 30 cm Durchmesser hat \(\pi \times 15^2 \approx 707\,\mathrm{cm^2}\), eine mit 20 cm nur \(\pi \times 10^2 \approx 314\,\mathrm{cm^2}\). Der Durchmesser ist 1,5-mal so groß, die Menge zum Essen (die Fläche) aber \(1{,}5^2 = 2{,}25\)-mal so groß.
Ob eine große Pizza oder zwei kleine das bessere Angebot sind, entscheiden Sie deshalb richtig mit der Flächenformel – nicht mit dem Durchmesser.
Den Durchmesser eines stehenden Baums kann man nicht direkt messen. Man legt deshalb ein Maßband um den Stamm (den Umfang) und rechnet mit \(D = C \div \pi\) um. Bei 100 cm Stammumfang sind das etwa 31,8 cm Durchmesser.
In der Forstwirtschaft gibt es dafür ein Umfangmaßband (Durchmessermaßband), auf dem diese Rechnung schon in die Skala eingebaut ist (der Stammquerschnitt wird als Kreis angenähert).
Ein rundes Blumenbeet mit 1,5 m Radius hat die Fläche \(\pi \times 1{,}5^2 \approx 7{,}1\,\mathrm{m^2}\) und den Umfang \(2\pi \times 1{,}5 \approx 9{,}4\) m.
Aus der Fläche schätzen Sie ab, wie viel Erde, Dünger oder Rollrasen Sie brauchen, aus dem Umfang die Länge für Beeteinfassung oder Pflastersteine – schon bevor Sie in den Gartenmarkt fahren.
Die beiden Kurven einer Laufbahn ergeben zusammen genau einen Kreis. Wer eine Bahn weiter außen läuft (eine Bahn ist etwa 1,22 m breit), legt pro Runde \(2\pi \times 1{,}22 \approx 7{,}7\) m mehr zurück.
Im 400-m-Lauf starten die äußeren Bahnen deshalb weiter vorn – so wird der mit der Umfangsformel berechnete Unterschied ausgeglichen (das Wettkampfreglement berücksichtigt zusätzlich die Lage der Messlinie).
Ein Rohr mit 2 cm Innendurchmesser hat die Querschnittsfläche \(\pi \times 1^2 \approx 3{,}14\,\mathrm{cm^2}\), bei 4 cm Innendurchmesser sind es \(\pi \times 2^2 \approx 12{,}6\,\mathrm{cm^2}\) – viermal so viel.
„Doppelter Durchmesser, vierfacher Querschnitt (weil quadriert wird)“ ist eine Grundregel, wenn man Wasserleitungen, Lüftungskanäle oder Kabelquerschnitte auswählt.
Ein Fahrradreifen mit 70 cm Außendurchmesser rollt bei einer Umdrehung genau einen Umfang weit, also \(\pi \times 0{,}7 \approx 2{,}2\) m. Nach 100 Umdrehungen sind es etwa 220 m.
Fahrradcomputer und Tachometer im Auto berechnen Geschwindigkeit und Strecke genau aus dieser Beziehung „eine Umdrehung = ein Umfang“ und der Drehzahl des Rads.
Formeln und Abbildungen
Symbole und Begriffe
Symbole
| \(R\) | R | Der Radius – der Abstand vom Mittelpunkt des Kreises zum Rand. In deutschen Schulbüchern meist klein geschrieben (\(r\)). |
| \(D\) | D | Der Durchmesser – die Strecke von Rand zu Rand durch den Mittelpunkt, doppelt so lang wie der Radius (\(D = 2R\)). In Schulbüchern meist \(d\). |
| \(C\) | C | Der Umfang (vom englischen „circumference“) – die Länge einmal um den Kreis herum. In deutschen Schulbüchern heißt er meist \(u\), die Formel also \(u = 2\pi r\). |
| \(A\) | A | Die Fläche (Flächeninhalt) innerhalb des Kreises. Sind die Längen in cm, steht die Fläche in cm². |
| \(\pi\) | pi | Die Kreiszahl – sie gibt an, wievielmal der Umfang so lang ist wie der Durchmesser, und lautet \(3{,}14159265\ldots\) (unendlich weiter). In der Schule rechnet man oft mit 3,14. |
| \(R^2\) | R Quadrat (R hoch 2) | Radius × Radius. Die kleine 2 oben rechts ist der Exponent und bedeutet „mit sich selbst multiplizieren“ (Beispiel – \(5^2 = 5 \times 5 = 25\)). |
| \(\sqrt{\ }\) | Wurzel (Quadratwurzel) | Die positive Zahl, deren Quadrat die Zahl unter der Wurzel ergibt (Beispiel – \(\sqrt{25} = 5\), denn 5 zum Quadrat ist wieder 25). |
Begriffe
| Kreis | Die Figur aus allen Punkten einer Ebene, die von einem Punkt (dem Mittelpunkt) gleich weit entfernt sind. Dieser Abstand ist der Radius. |
| Radius | Der Abstand vom Mittelpunkt eines Kreises zu seinem Rand. Er legt die Größe des Kreises fest; alle Berechnungen auf dieser Seite rechnen zuerst auf den Radius um. |
| Durchmesser | Die Länge der Strecke, die durch den Mittelpunkt von einer Seite des Kreises zur anderen verläuft. Genau doppelt so lang wie der Radius. |
| Umfang | Die Länge einmal um einen Kreis herum (Kreisumfang). Bei jedem Kreis ist „Umfang : Durchmesser“ gleich der Kreiszahl (etwa 3,14). |
| Kreiszahl | Gibt an, wievielmal der Umfang so lang ist wie der Durchmesser (Zeichen π). Sie lautet 3,14159265… und geht unendlich weiter, ohne sich zu wiederholen; als Bruch lässt sie sich nachweislich nicht exakt schreiben (eine irrationale Zahl). Seit Archimedes im antiken Griechenland sucht man nach immer genaueren Werten. |
| irrationale Zahl | Eine Zahl, die sich nicht exakt als Bruch (ganze Zahl : ganze Zahl) schreiben lässt. Die Kreiszahl π ist das bekannteste Beispiel – deshalb rechnet man mit einem Näherungswert wie 3,14 oder lässt π stehen. |
| Quadratwurzel | Die Zahl, deren Quadrat die ursprüngliche Zahl ergibt (Zeichen √). Man braucht sie, um aus der Fläche den Radius zurückzurechnen. Sie kommt in Klasse 8–9 (13–15 Jahre) dran. |
Das sollten Sie vorher wissen
Damit Sie die Berechnung auf dieser Seite nicht nur ausführen, sondern auch verstehen, hilft Ihnen dieses Vorwissen.
| Kreis und Kreiszahl (Klasse 8–9, 13–15 Jahre) |
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| Fläche des Kreises (Klasse 8–9, 13–15 Jahre) |
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| Terme mit Variablen (Klasse 7, 12–13 Jahre) |
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| Quadratwurzeln (Klasse 8–9, 13–15 Jahre) |
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| Dezimalzahlen multiplizieren und dividieren (Klasse 6, 11–12 Jahre) |
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So berechnen Sie es in Excel
| Radius R | 5 |
| Durchmesser D | =2*B1 |
| Radius R | 5 |
| Umfang C | =2*PI()*B1 |
| Radius R | 5 |
| Fläche A | =PI()*B1^2 |
| Umfang C | 100 |
| Radius R | =B1/(2*PI()) |
| Fläche A | 100 |
| Radius R | =WURZEL(B1/PI()) |
„PI()“ liefert die Kreiszahl (3,14159…), „WURZEL()“ berechnet die Quadratwurzel, und „^2“ bedeutet „zum Quadrat“.
In der zweiten Tabelle erscheint in B2 zum Beispiel etwa 31,42 (der Umfang eines Kreises mit Radius 5), in der vierten etwa 15,92 und in der fünften etwa 5,64. Ersetzen Sie einfach B1 durch Ihre eigene Zahl.
So berechnen Sie es in Google Tabellen
| Radius R | 5 |
| Durchmesser D | =2*B1 |
| Radius R | 5 |
| Umfang C | =2*PI()*B1 |
| Radius R | 5 |
| Fläche A | =PI()*B1^2 |
| Umfang C | 100 |
| Radius R | =B1/(2*PI()) |
| Fläche A | 100 |
| Radius R | =WURZEL(B1/PI()) |
So berechnen Sie es in Python
import math
radius = 5 # Radius (den bekannten Wert eintragen)
diameter = radius * 2 # Durchmesser
circumference = 2 * math.pi * radius # Umfang
area = math.pi * radius ** 2 # Fläche
print(f"Durchmesser: {diameter}")
print(f"Umfang: {circumference}")
print(f"Fläche: {area}")
# Zurückrechnen: Radius aus Umfang bzw. Fläche
radius_from_circumference = 100 / (2 * math.pi) # Radius eines Kreises mit Umfang 100
radius_from_area = math.sqrt(100 / math.pi) # Radius eines Kreises mit Fläche 100
print(f"Radius eines Kreises mit Umfang 100: {radius_from_circumference}")
print(f"Radius eines Kreises mit Fläche 100: {radius_from_area}")
So schreiben Sie die Formel in LaTeX und anderen Formelsprachen (zum Kopieren)
D = 2R
D = 2R
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block">
<mrow>
<mi>D</mi>
<mo>=</mo>
<mn>2</mn>
<mi>R</mi>
</mrow>
</math>
D = 2R
2 r
d := 2*r; # D (Differentialoperator) ist in Maple reserviert, daher sind alle Variablen kleingeschrieben
D = 2*R;
D = 2R
C = 2πR
C = 2\pi R
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block">
<mrow>
<mi>C</mi>
<mo>=</mo>
<mn>2</mn>
<mi>π</mi>
<mi>R</mi>
</mrow>
</math>
C = 2 pi R
2 Pi r
C := 2*Pi*R;
C = 2*pi*R;
C = 2πR
A = πR²
A = \pi R^{2}
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block">
<mrow>
<mi>A</mi>
<mo>=</mo>
<mi>π</mi>
<msup><mi>R</mi><mn>2</mn></msup>
</mrow>
</math>
A = pi R^2
Pi r^2
A := Pi*R^2;
A = pi*R^2;
A = πR^2
R = C ÷ (2π)
R = \dfrac{C}{2\pi}
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block">
<mrow>
<mi>R</mi>
<mo>=</mo>
<mfrac>
<mi>C</mi>
<mrow><mn>2</mn><mi>π</mi></mrow>
</mfrac>
</mrow>
</math>
R = C/(2 pi)
c/(2 Pi)
R := C/(2*Pi);
R = C/(2*pi);
R = C/(2π)
R = √(A ÷ π)
R = \sqrt{\dfrac{A}{\pi}}
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block">
<mrow>
<mi>R</mi>
<mo>=</mo>
<msqrt>
<mfrac><mi>A</mi><mi>π</mi></mfrac>
</msqrt>
</mrow>
</math>
R = sqrt(A/pi)
Sqrt[a/Pi]
R := sqrt(A/Pi);
R = sqrt(A/pi);
R = √(A/π)
So lassen Sie ChatGPT rechnen
Sie sind ein Rechenassistent für Kreisberechnungen. Führen Sie die folgende Berechnung aus, indem Sie tatsächlich Python-Code ausführen, und stützen Sie Ihre Antwort nur auf die Zahlen aus dem Ausführungsergebnis (antworten Sie nicht durch Kopfrechnen oder Schätzen). 1. Berechnen Sie Durchmesser, Umfang und Fläche eines Kreises mit dem Radius 5 cm. 2. Berechnen Sie den Radius eines Kreises mit dem Umfang 100 cm. 3. Berechnen Sie den Radius eines Kreises mit der Fläche 100 cm². Verwenden Sie math.pi für die Kreiszahl. Zeigen Sie die verwendeten Formeln und die Zahlen aus dem Ausführungsergebnis (auf 2 Nachkommastellen).
Anleitung
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1Werte eingebenTragen Sie die Zahlen, mit denen Sie rechnen möchten, in die Eingabefelder ein
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2BerechnenKlicken Sie auf die Schaltfläche „Berechnen“
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3Ergebnis ansehenDas Ergebnis erscheint sofort. Auf derselben Seite finden Sie auch den Rechenweg und die Erklärung der Formel
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