Geben Sie den Radius oben, den Radius unten und die Höhe eines Kegelstumpfs ein (ein Körper wie ein Eimer, mit zwei parallelen Kreisen oben und unten und einer Seite, die sich verjüngt). Angezeigt werden das Volumen und die Umrechnung in Liter (L).
Inhaltsverzeichnis
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Was Sie auf dieser Seite tun können
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Wofür ist diese Berechnung nützlich?
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Anleitung
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Formeln und Abbildungen
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Symbole und Begriffe
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Was Sie vorab wissen sollten
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Mit Excel berechnen
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Mit Google Tabellen berechnen
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Mit Python berechnen
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Die Formel in LaTeX und anderen mathematischen Schreibweisen (zum Kopieren)
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Die Berechnung von ChatGPT ausführen lassen
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Die Vorteile von DataChef
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Verwandte Funktionen
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Alle NumberChef-Rechner
Was Sie auf dieser Seite tun können
- Geben Sie den Radius oben, den Radius unten und die Höhe ein, und Sie sehen sofort das Volumen eines Kegelstumpfs (eine Form wie ein Eimer oder ein Puddingbecher)
- Das in Liter (L) umgerechnete Volumen wird gleich mit angezeigt (bei Eingabe in cm und bei Eingabe in m)
- Den berechneten Kegelstumpf sehen Sie auch als 3D-Figur, die Sie mit der Maus ziehen und drehen können
- Geben Sie bei einem der Radien 0 ein, erhalten Sie das Volumen eines Kegels, und mit demselben Radius oben und unten das eines Zylinders
- Eine verständliche Erklärung der Formeln sowie Formeln zum Kopieren für Excel, Google Tabellen und Python finden Sie ebenfalls auf dieser Seite
Wofür ist diese Berechnung nützlich?
Die meisten Eimer sind Kegelstümpfe, oben weit und unten schmal. Bei einem Eimer mit 15 cm Radius am Rand, 10 cm Radius am Boden und 25 cm Tiefe beträgt das Volumen etwa 12.435 cm³, also etwa 12,4 L.
Messen Sie einen Eimer nach, der als „12 L“ verkauft wird, kommen Sie ungefähr auf diese Maße. Mit dieser Rechnung schätzen Sie, wie viele Eimer für eine bestimmte Wassermenge nötig sind, oder wie viel ein Gefäß ohne Aufdruck ungefähr fasst (man füllt nie bis zum Rand, rechnen Sie also mit etwas weniger als dem Ergebnis).
Auch ein Blumentopf ist ein typischer Kegelstumpf. Bei einem Topf mit 12 cm Radius oben, 8 cm Radius unten und 20 cm Höhe beträgt das Volumen etwa 6.367 cm³, also etwa 6,4 L. Blumenerde gibt es in Säcken zu 20 L, 40 L oder 50 L: Mit der Zahl der Töpfe wissen Sie, wie viele Säcke Sie im Baumarkt oder Gartencenter kaufen müssen.
Man füllt den Topf nicht bis zum Rand (es bleibt Platz zum Gießen), rechnen Sie also mit etwa 80 bis 90 % des Ergebnisses.
Ein Pappbecher ist ein Kegelstumpf, der oben breiter ist. Bei einem Becher mit 3,6 cm Radius oben, 2,3 cm Radius unten und 8 cm Höhe beträgt das Volumen bis zum Rand etwa 222 cm³ (etwa 0,22 L). Weil man nicht bis zum Rand einschenkt, wird daraus ein Becher mit 0,2 L Nennvolumen: Diese Formel ist die Grundlage, um Gefäße auszulegen und ihr Fassungsvermögen anzugeben.
Puddingbecher, Joghurtbecher, Messbecher: Das Fassungsvermögen aller Verpackungen für Lebensmittel in Form eines Kegelstumpfs berechnet sich so.
Ein Haufen Sand oder Kies, den ein Lastwagen liefert, hat ungefähr die Form eines Kegels (eines Kegelstumpfs mit Radius oben 0). Bei einem Haufen mit 2 m Radius unten und 1,5 m Höhe beträgt das Volumen etwa 6,3 m³.
Auf Baustellen und im Garten- und Landschaftsbau lässt sich damit abschätzen, wie vielen Kipperladungen das entspricht und ob die bestellte Menge reicht. Ein echter Haufen ist nie ein perfekter Kegel: Es ist nur eine Schätzung.
In einer Fabrik lagert ein Trichter (Fülltrichter) Pulver oder Getreide und gibt es unten nach und nach ab. Sein unterer Teil ist ein umgedrehter Kegelstumpf. Bei einem Teil mit 1 m Radius oben, 0,2 m unten und 1,2 m Höhe beträgt das Fassungsvermögen etwa 1,56 m³ (etwa 1.560 L).
Wer Anlagen auslegt, berechnet so, was die Einrichtung fasst, und legt dann die Größe der Behälter und die Häufigkeit des Befüllens fest. Silos, Trichter, Ablaufschächte: Kegelstümpfe sind in industriellen Anlagen überall.
Formeln und Abbildungen
Symbole und Begriffe
Symbole
| \(r\) | kleines r | Der Radius des Kreises oben (der Deckfläche), dessen Anfangsbuchstabe er ist. Auf dieser Seite ist es immer der Radius oben, egal ob der Kreis oben der kleinere ist oder nicht. |
| \(R\) | großes R | Der Radius des Kreises unten (der Grundfläche). Er wird großgeschrieben, damit man ihn vom Radius oben \(r\) unterscheiden kann. |
| \(h\) | h | Die Höhe des Kegelstumpfs (h wie „Höhe“). Sie ist der senkrechte Abstand zwischen dem Kreis oben und dem Kreis unten, nicht die Länge der schrägen Seite. |
| \(\pi\) | Pi | Die Kreiszahl, das Verhältnis von Umfang zu Durchmesser eines Kreises. Ihre Nachkommastellen hören nie auf: \(3{,}14159265\ldots\). In der Grundschule und Unterstufe rechnet man mit 3,14. |
| \(r^2\) | r Quadrat | Die Zahl \(r\) mit sich selbst multipliziert (\(r \times r\)). Die kleine 2 oben rechts ist ein Exponent und bedeutet „zweimal als Faktor“. |
| \(V\) | V | Der übliche Buchstabe für das Volumen, dessen Anfangsbuchstabe er ist. |
| \(\mathrm{cm^3}\) | Kubikzentimeter | Eine Einheit für das Volumen. Ein Würfel mit 1 cm Kantenlänge hat ein Volumen von 1 cm³. |
| \(\mathrm{L}\) | Liter | Die gebräuchliche Einheit für das Volumen (Fassungsvermögen) von Wasser und anderen Flüssigkeiten, mit \(1\,\mathrm{L} = 1.000\,\mathrm{cm^3}\) und \(1\,\mathrm{m^3} = 1.000\,\mathrm{L}\). |
Begriffe
| Kegelstumpf | Der Körper, der entsteht, wenn man einen Kegel parallel zur Grundfläche durchschneidet und den Teil mit der Spitze entfernt. Oben und unten sind zwei parallele Kreise unterschiedlicher Größe, und die Seite verjüngt sich. Eimer, Blumentöpfe, Becher und Puddingförmchen: Es ist eine sehr häufige Form. |
| Kegel | Ein Körper mit einem Kreis als Grundfläche, der in einem einzigen Punkt, der Spitze, endet, wie eine Eiswaffel. Der Kegelstumpf entsteht aus einem Kegel. |
| Grundfläche | Die Fläche, auf der ein Körper steht. Beim Kegelstumpf ist es der Kreis unten (der Kreis oben heißt Deckfläche). |
| Volumen | Der Platz, den ein Körper einnimmt, als Zahl angegeben. Man misst ihn, indem man zählt, wie viele Würfel mit 1 cm Kantenlänge (1 cm³) hineinpassen. |
| Ähnlichkeit | Die Beziehung zwischen Figuren von gleicher Form, aber unterschiedlicher Größe: Alle Längen sind mit demselben Faktor (dem Streckfaktor) multipliziert. Bei Formel 2 nutzt man, um die Höhe des großen Kegels zu finden, dass der kleine Kegel zum großen ähnlich ist: Das Verhältnis der Radien ist gleich dem Verhältnis der Höhen. |
| Pyramide | Ein Körper, dessen Grundfläche ein Vieleck ist und dessen Seitenflächen Dreiecke sind, die in einem Punkt zusammenlaufen. Kegel und Pyramiden laufen beide spitz zu, und ihr Volumen ist immer „Flächeninhalt der Grundfläche × Höhe ÷ 3“. Das „÷ 3“ in der Formel des Kegelstumpfs kommt von dort. |
Was Sie vorab wissen sollten
Das hilft Ihnen, die Berechnung auf dieser Seite wirklich zu verstehen, statt nur die Schaltfläche zu drücken.
| Der Flächeninhalt des Kreises und die Kreiszahl π – Klasse 7 (12–13 Jahre) |
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| Das Volumen und seine Einheiten – Klasse 5–6 (10–12 Jahre) |
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| Potenzen – Klasse 7 (12–13 Jahre) |
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| Das Volumen von Zylinder und Kegel – Klasse 9–10 (14–16 Jahre) |
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| Ähnlichkeit und ähnliche Figuren – Klasse 9 (14–15 Jahre) |
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Mit Excel berechnen
| Radius oben r (cm) | 15 |
| Radius unten R (cm) | 10 |
| Höhe h (cm) | 25 |
| Volumen des Kegelstumpfs (cm³) | =(B1^2+B1*B2+B2^2)*PI()*B3/3 |
| Radius der Grundfläche des großen Kegels | 2 |
| Höhe des großen Kegels | 6 |
| Radius der Grundfläche des kleinen Kegels | 1 |
| Höhe des kleinen Kegels | 3 |
| Volumen des großen Kegels | =B1^2*PI()*B2/3 |
| Volumen des kleinen Kegels | =B3^2*PI()*B4/3 |
| Volumen des Kegelstumpfs | =B5-B6 |
| Volumen in cm³ | 12435,47 |
| Volumen in Litern | =B1/1000 |
In einer Formel bedeuten „B1“ und „B2“ „die Zahl aus dieser Zelle verwenden“. „*“ ist die Multiplikation, „/“ die Division, „^2“ das Quadrat und „PI()“ die Excel-Funktion, die die Kreiszahl π (3,14159…) liefert.
In der ersten Tabelle zeigt B4 zum Beispiel etwa 12.435,47 (in cm³, weil Sie cm eingegeben haben). Die zweite Tabelle zeigt in B7 etwa 21,99 und die dritte in B2 etwa 12,44. Ersetzen Sie einfach die eingegebenen Zahlen durch Ihre eigenen Längen.
Mit Google Tabellen berechnen
| Radius oben r (cm) | 15 |
| Radius unten R (cm) | 10 |
| Höhe h (cm) | 25 |
| Volumen des Kegelstumpfs (cm³) | =(B1^2+B1*B2+B2^2)*PI()*B3/3 |
| Radius der Grundfläche des großen Kegels | 2 |
| Höhe des großen Kegels | 6 |
| Radius der Grundfläche des kleinen Kegels | 1 |
| Höhe des kleinen Kegels | 3 |
| Volumen des großen Kegels | =B1^2*PI()*B2/3 |
| Volumen des kleinen Kegels | =B3^2*PI()*B4/3 |
| Volumen des Kegelstumpfs | =B5-B6 |
| Volumen in cm³ | 12435,47 |
| Volumen in Litern | =B1/1000 |
Mit Python berechnen
import math
radius_top = 15 # Radius des Kreises oben
radius_bottom = 10 # Radius des Kreises unten (der Grundfläche)
height = 25 # Höhe (in derselben Einheit wie die Radien)
volume = (radius_top**2 + radius_top*radius_bottom + radius_bottom**2) * math.pi * height / 3
liter = volume / 1000 # bei Eingabe in cm: das Volumen in Litern (L)
print(f"Volumen des Kegelstumpfs: {volume} cm3")
print(f"In Litern: {liter} L")
Die Formel in LaTeX und anderen mathematischen Schreibweisen (zum Kopieren)
V = (1/3)πh(r² + rR + R²)
V = \frac{1}{3}\pi h \left( r^{2} + rR + R^{2} \right)
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block">
<mrow>
<mi>V</mi>
<mo>=</mo>
<mfrac><mn>1</mn><mn>3</mn></mfrac>
<mi>π</mi>
<mi>h</mi>
<mo>(</mo>
<msup><mi>r</mi><mn>2</mn></msup>
<mo>+</mo>
<mi>r</mi>
<mi>R</mi>
<mo>+</mo>
<msup><mi>R</mi><mn>2</mn></msup>
<mo>)</mo>
</mrow>
</math>
V = (1/3) pi h (r^2 + r R + R^2)
Pi*h*(r^2 + r*R + R^2)/3
V := Pi*h*(r^2 + r*R + R^2)/3;
V = pi*h*(r^2 + r*R + R^2)/3;
V = (1/3)πh(r^2 + rR + R^2)
V = V₁ − V₂
V = V_{1} - V_{2}
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block">
<mrow>
<mi>V</mi>
<mo>=</mo>
<msub><mi>V</mi><mn>1</mn></msub>
<mo>−</mo>
<msub><mi>V</mi><mn>2</mn></msub>
</mrow>
</math>
V = V_1 - V_2
v1 - v2
V := V1 - V2;
V = V1 - V2;
V = V_1 - V_2
V[L] = V[cm³] ÷ 1000
V_{\mathrm{L}} = V_{\mathrm{cm^3}} \div 1000
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block">
<mrow>
<msub><mi>V</mi><mi mathvariant="normal">L</mi></msub>
<mo>=</mo>
<msub><mi>V</mi><mrow><msup><mi mathvariant="normal">cm</mi><mn>3</mn></msup></mrow></msub>
<mo>÷</mo>
<mn>1000</mn>
</mrow>
</math>
V_(L) = V_(cm^3) -: 1000
vCm3/1000
vL := vCm3/1000;
v_l = v_cm3/1000;
V(L) = V(cm³)/1000
Die Berechnung von ChatGPT ausführen lassen
Sie sind ein Assistent für mathematische Berechnungen. Führen Sie die folgende Berechnung aus, indem Sie tatsächlich Python-Code ausführen, und stützen Sie Ihre Antwort ausschließlich auf die Zahlen aus dem Ergebnis der Ausführung (antworten Sie nicht im Kopf oder nach Gefühl). Ein Kegelstumpf (in Form eines Eimers) hat oben einen Radius von 15 cm, unten einen Radius von 10 cm und eine Höhe von 25 cm. Berechnen Sie: 1. das Volumen dieses Kegelstumpfs in cm³ (mit der Formel V = (1/3)πh(r² + rR + R²)) 2. dieses Volumen umgerechnet in Liter (L) Zeigen Sie die verwendeten Formeln und die Zahlen aus dem Ergebnis der Ausführung.
Anleitung
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1Zahlen eingebenGeben Sie die Zahlen, mit denen Sie rechnen möchten, in die Eingabefelder ein
-
2BerechnenKlicken Sie auf die Schaltfläche „Berechnen“
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3Ergebnis ablesenDas Ergebnis erscheint sofort. Auf derselben Seite finden Sie auch den Rechenweg und die Erklärung der Formel
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