Geben Sie den Radius der Grundfläche und die Höhe des Zylinders ein. Angezeigt werden das Volumen (V = πr²h) und der Flächeninhalt der Grundfläche sowie die Umrechnung in cm³, L und m³.
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 der Grundfläche und die Höhe ein, und Sie sehen sofort das Volumen des Zylinders (\(V = \pi r^2 h\))
- Der Flächeninhalt der Grundfläche (\(\pi r^2\)) und die Umrechnung des Volumens (in Liter und m³ bei Eingabe in cm, in cm³ bei Eingabe in m) werden gleich mit angezeigt
- Das Ergebnis wird auch als 3D-Figur dargestellt, die Sie mit der Maus oder per Wischen drehen können
- 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?
Ein Topf mit 22 cm Durchmesser (11 cm Radius) und 15 cm Tiefe fasst \(\pi \times 11^2 \times 15 \approx 5.702\,\mathrm{cm^3}\), also etwa 5,7 L (in der Praxis füllt man ihn nicht bis zum Rand, rechnen Sie also mit etwa 80 % davon).
„Passen die 2 L Wasser aus dem Rezept samt Nudeln in diesen Topf?“ oder „Geht in diesen Becher eine ganze 0,33-L-Dose?“ – Sie können das mit Zahlen prüfen, bevor Sie kaufen oder kochen.
Eine zylindrische Regentonne mit 0,3 m Radius und 1 m Höhe fasst \(\pi \times 0{,}3^2 \times 1 \approx 0{,}283\,\mathrm{m^3}\), also etwa 283 L Wasser.
Regenwasser ist nicht zum Trinken geeignet, aber gut zum Gießen des Gartens oder, bei einem Wasserausfall, für die Toilettenspülung: Bei 6 L pro Spülung reicht die Tonne für rund 47 Spülungen. Die Maße der Tonne genügen, um zu wissen, wie groß Ihr Vorrat ist.
Holz wird nach Volumen gehandelt, in Deutschland in Festmetern (Fm; 1 Fm entspricht 1 m³ feste Holzmasse). Ein Stamm mit 30 cm Durchmesser (0,15 m Radius) und 4 m Länge, als Zylinder betrachtet, hat ein Volumen von \(\pi \times 0{,}15^2 \times 4 \approx 0{,}283\,\mathrm{m^3}\).
Ein echter Stamm wird nach oben hin dünner. Deshalb misst man in der Forstpraxis den Durchmesser in der Mitte des Stammes (Mittenstärke) und rechnet damit nach der Formel des Zylinders (die Huber’sche Formel). Dahinter steckt also weiterhin das Zylindervolumen.
Für einen Pfahl in einem zylindrischen Bohrloch mit 40 cm Durchmesser (0,2 m Radius) und 3 m Tiefe brauchen Sie \(\pi \times 0{,}2^2 \times 3 \approx 0{,}377\,\mathrm{m^3}\) Beton je Pfahl, für 10 Pfähle also etwa 3,8 m³.
Transportbeton wird in m³ bestellt, und auf der Baustelle schätzt man die Menge mit genau dieser Formel. Fehlt Beton, steht die Baustelle still, bleibt welcher übrig, kostet die Entsorgung Geld. Die Volumenrechnung schlägt sich also direkt im Budget nieder.
Eine runde Springform mit 26 cm Durchmesser (13 cm Radius) und 6 cm Höhe fasst \(\pi \times 13^2 \times 6 \approx 3.186\,\mathrm{cm^3}\) (etwa 3,2 L).
Hat Ihre Form nicht die Größe der Form im Rezept, ändern sich die Mengen mit dem Volumen. Bei gleicher Höhe braucht der Wechsel von einer 26-cm-Form auf eine 28-cm-Form das \((14 \div 13)^2 \approx 1{,}16\)-Fache. „Etwa das 1,15-Fache des Rezepts nehmen“ wird so zu einer Rechnung statt zu einer Schätzung.
Formeln und Abbildungen
Symbole und Begriffe
Symbole
| \(V\) | V | Der übliche Buchstabe für das Volumen, dessen Anfangsbuchstabe er ist. |
| \(r\) | r | Der Radius des Grundkreises (der Abstand vom Mittelpunkt zum Rand), dessen Anfangsbuchstabe er ist. Er ist halb so lang wie der Durchmesser. |
| \(h\) | h | Die Höhe des Zylinders (der gerade Abstand von der Grundfläche zur Deckfläche), dessen Anfangsbuchstabe er ist. |
| \(\pi\) | Pi | Der griechische Buchstabe für die Kreiszahl, das Verhältnis von Umfang zu Durchmesser eines Kreises. Ihre Nachkommastellen hören nie auf: \(3{,}14159\ldots\). Das „3,14“ aus der Schule ist ein Näherungswert. |
| \(r^2\) | 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“. |
| \(S\) | S | Ein häufiger Buchstabe für einen Flächeninhalt (von „Fläche“). Auf dieser Seite steht er für den Flächeninhalt der Grundfläche (den Flächeninhalt des Grundkreises, \(\pi r^2\)). Deutsche Schulbücher schreiben dafür meist \(G\). |
| \(\mathrm{cm^3}\) | Kubikzentimeter | Eine Einheit für das Volumen. Ein Würfel mit 1 cm Kantenlänge hat ein Volumen von 1 cm³, und 1 cm³ = 1 mL. |
| \(\mathrm{m^3}\) | Kubikmeter | Eine Einheit für das Volumen. Ein Würfel mit 1 m Kantenlänge hat ein Volumen von 1 m³, und \(1\,\mathrm{m^3} = 1.000.000\,\mathrm{cm^3} = 1.000\,\mathrm{L}\). |
| \(\mathrm{L}\) | Liter | Eine Einheit für das Volumen (Fassungsvermögen). \(1\,\mathrm{L} = 1.000\,\mathrm{cm^3} = 1.000\,\mathrm{mL}\). Von Getränken und Wassermengen kennen Sie sie bestens. |
Begriffe
| Zylinder | Ein gerader Körper mit einem Kreis als Grundfläche: Wo Sie ihn auch in Scheiben schneiden, erhalten Sie denselben Kreis. Konservendosen, Fässer und Küchenrollenkerne sind Beispiele aus dem Alltag. |
| Grundfläche | Die untere und die obere Fläche eines Prismas oder Zylinders. Ein Zylinder hat zwei gleich große Kreise, einen oben und einen unten, die beide Grundflächen heißen (die obere nennt man auch Deckfläche). |
| Flächeninhalt der Grundfläche | Der Flächeninhalt einer Grundfläche. Beim Zylinder ist die Grundfläche ein Kreis, also berechnet man ihn mit der Formel für den Kreisinhalt \(\pi r^2\) (Radius × Radius × π). |
| 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. |
| Prisma | Ein Körper, der aus einer gerade nach oben gestapelten, gleichen Grundfläche entsteht, zum Beispiel ein dreiseitiges oder vierseitiges Prisma. Der Zylinder ist auf dieselbe Weise mit einem Kreis aufgebaut. Für alle gilt „Volumen = Flächeninhalt der Grundfläche × Höhe“. |
| Kreiszahl | Die Zahl, die angibt, wie oft der Durchmesser eines Kreises in seinen Umfang passt. Sie ist für jeden Kreis gleich, wird \(\pi\) geschrieben und beträgt etwa 3,14. |
| Einheitenumrechnung | Dieselbe Größe in einer anderen Einheit ausdrücken. Beim Volumen ist wichtig, dass der Umrechnungsfaktor der Länge hoch 3 genommen wird (1 m = 100 cm, also 1 m³ = 1.000.000 cm³). |
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 – Klasse 7 (12–13 Jahre) |
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| Das Volumen und seine Einheiten – Klasse 5–6 (10–12 Jahre) |
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| Das Volumen von Prismen und Zylindern – Klasse 9 (14–15 Jahre) |
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| Die Kreiszahl π und Terme mit Buchstaben – Klasse 7 (12–13 Jahre) |
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| Das Multiplizieren von Dezimalzahlen – Klasse 5–6 (10–12 Jahre) |
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Mit Excel berechnen
| Radius der Grundfläche r (cm) | 3 |
| Höhe h (cm) | 4 |
| Volumen des Zylinders (cm³) | =PI()*B1^2*B2 |
| Radius der Grundfläche r (cm) | 3 |
| Flächeninhalt der Grundfläche (πr², cm²) | =PI()*B1^2 |
| Höhe h (cm) | 4 |
| Volumen des Zylinders (cm³) | =B2*B3 |
| Volumen in cm³ | 113,1 |
| Volumen in Litern | =B1/1000 |
| Volumen in cm³ | 200000 |
| Volumen in m³ | =B1/1000000 |
In einer Formel ist „PI()“ die Excel-Funktion, die die Kreiszahl π (3,14159…) liefert. „B1“ und „B2“ bedeuten „die Zahl in dieser Zelle verwenden“, „*“ ist die Multiplikation, „/“ die Division und „^“ die Potenz (wie oft multipliziert wird).
In der ersten Tabelle zeigt B3 zum Beispiel etwa 113,097 (in cm³, weil Sie cm eingegeben haben). Die zweite Tabelle zeigt in B4 denselben Wert, die dritte in B2 den Wert 0,1131 und die vierte in B2 den Wert 0,2. Ersetzen Sie einfach die eingegebenen Zahlen durch die Maße Ihres eigenen Zylinders.
Mit Google Tabellen berechnen
| Radius der Grundfläche r (cm) | 3 |
| Höhe h (cm) | 4 |
| Volumen des Zylinders (cm³) | =PI()*B1^2*B2 |
| Radius der Grundfläche r (cm) | 3 |
| Flächeninhalt der Grundfläche (πr², cm²) | =PI()*B1^2 |
| Höhe h (cm) | 4 |
| Volumen des Zylinders (cm³) | =B2*B3 |
| Volumen in cm³ | 113,1 |
| Volumen in Litern | =B1/1000 |
| Volumen in cm³ | 200000 |
| Volumen in m³ | =B1/1000000 |
Mit Python berechnen
import math
radius = 3 # Radius der Grundfläche (in diesem Beispiel in cm)
height = 4 # Höhe (in derselben Einheit wie der Radius)
base_area = math.pi * radius ** 2 # Flächeninhalt der Grundfläche (Kreisinhalt; hier in cm2)
volume = base_area * height # Volumen des Zylinders (Eingabeeinheit hoch 3; hier in cm3)
volume_liter = volume / 1000 # bei Eingabe in cm: das Volumen in Litern
print(f"Grundfläche: {base_area} cm2")
print(f"Volumen des Zylinders: {volume} cm3")
print(f"In Litern: {volume_liter} L")
Die Formel in LaTeX und anderen mathematischen Schreibweisen (zum Kopieren)
V = π × r² × h
V = \pi r^{2} h
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block">
<mrow>
<mi>V</mi>
<mo>=</mo>
<mi>π</mi>
<mo>⁢</mo>
<msup><mi>r</mi><mn>2</mn></msup>
<mo>⁢</mo>
<mi>h</mi>
</mrow>
</math>
V = pi r^2 h
Pi*r^2*h
V := Pi*r^2*h;
V = pi*r^2*h;
V = πr^2 h
V = S × h
V = S \times h
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block">
<mrow>
<mi>V</mi>
<mo>=</mo>
<mi>S</mi>
<mo>×</mo>
<mi>h</mi>
</mrow>
</math>
V = S xx h
S*h
V := S*h;
V = S*h;
V = S × h
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_liter = v_cm3/1000;
V(L) = V(cm³)/1000
V[m³] = V[cm³] ÷ 1000000
V_{\mathrm{m^3}} = V_{\mathrm{cm^3}} \div 1000000
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block">
<mrow>
<msub><mi>V</mi><mrow><msup><mi mathvariant="normal">m</mi><mn>3</mn></msup></mrow></msub>
<mo>=</mo>
<msub><mi>V</mi><mrow><msup><mi mathvariant="normal">cm</mi><mn>3</mn></msup></mrow></msub>
<mo>÷</mo>
<mn>1000000</mn>
</mrow>
</math>
V_(m^3) = V_(cm^3) -: 1000000
vCm3/1000000
vM3 := vCm3/1000000;
v_m3 = v_cm3/1000000;
V(m³) = V(cm³)/1000000
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 Zylinder hat eine Grundfläche mit 3 cm Radius und eine Höhe von 4 cm. Berechnen Sie: 1. den Flächeninhalt der Grundfläche in cm² 2. das Volumen des Zylinders in cm³ 3. 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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