Geben Sie die Seitenlänge der Grundfläche und die Höhe der quadratischen Pyramide ein. Angezeigt werden das Volumen (Seite × Seite × Höhe ÷ 3) sowie die Umrechnung in cm³, m³ und 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 die Seitenlänge der Grundfläche und die Höhe ein, und Sie sehen sofort das Volumen der quadratischen Pyramide (Seite × Seite × Höhe ÷ 3)
- Die eingegebene Pyramide wird in 3D dargestellt (durch Ziehen können Sie sie ganz herumdrehen)
- Der Flächeninhalt der Grundfläche und die Rechenschritte werden ebenfalls angezeigt: So prüfen Sie nicht nur das Ergebnis, sondern auch den Rechenweg
- Die Umrechnung des Volumens wird gleich mit angezeigt (in Liter und m³ bei Eingabe in cm, in cm³ bei Eingabe in m)
- Eine verständliche Erklärung, warum man durch 3 teilt, sowie Formeln zum Kopieren für Excel, Google Tabellen und Python finden Sie ebenfalls auf dieser Seite
Wofür ist diese Berechnung nützlich?
Die Große Pyramide von Gizeh (die Cheops-Pyramide) ist fast eine gerade Pyramide mit quadratischer Grundfläche, mit etwa 230 m Seitenlänge und ursprünglich etwa 147 m Höhe. Ihr Volumen beträgt etwa \(230 \times 230 \times 147 \div 3 = 2.592.100\,\mathrm{m^3}\), also rund 2,6 Millionen m³: genug, um rund 1.000 olympische Schwimmbecken (je 2.500 m³) zu füllen.
Die echte Pyramide hat im Inneren Gänge und Kammern, und ihre Flächen sind nicht ganz eben: Es ist also eine Schätzung. Aber eine einzige Formel genügt, um die Größenordnung einer Welterbestätte zu beziffern.
Ein Zelt mit einer Mittelstange (Tipi- oder Pyramidenzelt) hat fast die Form einer quadratischen Pyramide, wenn sein Boden quadratisch ist. Bei einem Boden von 3 m × 3 m und einer 2 m hohen Stange beträgt der Innenraum etwa \(3 \times 3 \times 2 \div 3 = 6\,\mathrm{m^3}\).
Das Luftvolumen des Zeltes hilft abzuschätzen, ob beim Wintercamping ein Heizgerät reicht, oder wie groß das Kondensrisiko ist (viele echte Zelte haben unten kleine senkrechte Wände: Es ist also eine Schätzung).
Ein Zeltdach (auch Pyramidendach) über einem quadratischen Gebäude, mit vier dreieckigen Flächen, die sich in einem Punkt treffen, hat genau die Form einer quadratischen Pyramide. Bei einem Dach von 6 m × 6 m und 2 m Höhe beträgt der Dachraum etwa \(6 \times 6 \times 2 \div 3 = 24\,\mathrm{m^3}\).
Dieses Volumen braucht man, um die Belüftung des Dachraums zu bemessen und die Dämmung zu planen. Viele spitze Dächer um uns herum, etwa von Pavillons, Gartenhäusern oder Türmen, lassen sich mit dieser Formel abschätzen.
Ein Silotrichter ist ein trichterförmiger Behälter, der Getreide, Kunststoffgranulat oder Pulver speichert und nach und nach unten abgibt. Er hat oft die Form einer umgekehrten quadratischen Pyramide. Bei einem Trichter mit 2 m Seitenlänge oben und 1,5 m Tiefe beträgt der Inhalt \(2 \times 2 \times 1{,}5 \div 3 = 2\,\mathrm{m^3}\) (2.000 L).
Fragen wie „Wie viele Tonnen passen noch hinein?“ oder „Reicht er für die Menge eines Tages?“ gehen von dieser Volumenrechnung aus (echte Trichter sind unten oft abgeschnitten, als Pyramidenstumpf: Dann zieht man die kleine Pyramide von der großen ab).
Das Volumen von Pyramiden und Kegeln lernt man in der Mittelstufe, und es ist in Klassenarbeiten ein Klassiker. Zum Beispiel: „Wie groß ist das Volumen einer geraden quadratischen Pyramide mit 6 cm Seitenlänge und 8 cm Höhe?“ Die Antwort ist \(6 \times 6 \times 8 \div 3 = 96\,\mathrm{cm^3}\).
Das Teilen durch 3 zu vergessen ist der häufigste Fehler. Merken Sie sich: „Ein spitzer Körper ist ein Drittel des Prismas“, und diese Punkte sind Ihnen sicher.
Formeln und Abbildungen
Symbole und Begriffe
Symbole
| \(V\) | V | Der übliche Buchstabe für das Volumen, dessen Anfangsbuchstabe er ist. Auf dieser Seite ist es das Volumen der quadratischen Pyramide. |
| \(a\) | a | Die Länge einer Seite des Grundquadrats. Länge und Breite der Grundfläche sind gleich, ein Buchstabe genügt also. |
| \(a^2\) | a Quadrat | Die Zahl \(a\) mit sich selbst multipliziert (\(a \times a\)). Die kleine 2 oben rechts ist ein Exponent und bedeutet „zweimal als Faktor“. Auf dieser Seite ist es der Flächeninhalt der Grundfläche (der Flächeninhalt des Quadrats). |
| \(h\) | h | Die Höhe (h wie „Höhe“). Sie wird gerade (senkrecht) von der Grundfläche bis zur Spitze gemessen, nicht entlang einer schrägen Kante. |
| \(S\) | S | Der hier verwendete Buchstabe für den Flächeninhalt der Grundfläche. Deutsche Schulbücher schreiben dafür meist \(G\). Bei einer quadratischen Pyramide ist \(S = a \times a\). |
| \(\mathrm{cm^3}\) | Kubikzentimeter | Eine Einheit für das Volumen. Ein Würfel mit 1 cm Kantenlänge hat ein Volumen von 1 cm³. Nicht zu verwechseln mit cm² (Quadratzentimeter), der Einheit für den Flächeninhalt. |
| \(\mathrm{m^3}\) | Kubikmeter | Eine Einheit für das Volumen. Ein Würfel mit 1 m Kantenlänge hat ein Volumen von 1 m³, und \(1\,\mathrm{m^3} = 1.000.000\,\mathrm{cm^3}\). |
| \(\mathrm{L}\) | Liter | Eine Einheit für das Volumen (Fassungsvermögen). Ein Würfel mit 10 cm Kantenlänge hat ein Volumen von 1 L, und \(1\,\mathrm{L} = 1.000\,\mathrm{cm^3}\). Von Getränkepackungen und Flaschen kennen Sie sie bestens. |
Begriffe
| quadratische Pyramide | Ein Körper mit einem Viereck als Grundfläche, der in einer einzigen Spitze zuläuft. Diese Seite behandelt Pyramiden mit einem Quadrat als Grundfläche (die klassische Pyramidenform). |
| gerade Pyramide | Eine Pyramide, deren Grundfläche ein regelmäßiges Vieleck (hier ein Quadrat) ist und deren Spitze genau über der Mitte der Grundfläche liegt. Die Pyramiden Ägyptens haben diese Form. Auch wenn die Spitze nicht genau über der Mitte liegt, ändert sich das Volumen nicht, solange der Flächeninhalt der Grundfläche und die Höhe gleich bleiben. |
| Pyramide | Der Sammelname für einen Körper, dessen Grundfläche ein Vieleck (Dreieck, Viereck, Fünfeck …) ist und der in einer einzigen Spitze zuläuft. Je nach Grundfläche spricht man von einer dreiseitigen Pyramide, einer quadratischen Pyramide usw. |
| Flächeninhalt der Grundfläche | Der Flächeninhalt der unteren Fläche (der Grundfläche) eines Körpers. Bei einer quadratischen Pyramide ist es der Flächeninhalt des Grundquadrats (Seite × Seite). |
| 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. |
| Spitze | Der einzelne Punkt oben an einer Pyramide oder einem Kegel, in dem die Seitenflächen zusammenlaufen. Alle Körper, die sich von ihrer Grundfläche zu einer einzigen Spitze hin verjüngen, Pyramiden wie Kegel, haben das Volumen „Flächeninhalt der Grundfläche × Höhe ÷ 3“. |
Was Sie vorab wissen sollten
Das hilft Ihnen, die Berechnung auf dieser Seite wirklich zu verstehen, statt nur die Schaltfläche zu drücken.
| Das Multiplizieren und Dividieren – Klasse 3–4 (8–10 Jahre) |
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| Der Flächeninhalt des Quadrats – Klasse 4–5 (9–11 Jahre) |
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| Das Volumen und seine Einheiten – Klasse 5–6 (10–12 Jahre) |
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| Die Pyramide als Körper im Raum – Klasse 9 (14–15 Jahre) |
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Mit Excel berechnen
| Seitenlänge der Grundfläche (cm) | 5 |
| Höhe (cm) | 12 |
| Volumen der Pyramide (cm³) | =B1^2*B2/3 |
| Flächeninhalt der Grundfläche (cm²) | 25 |
| Höhe (cm) | 12 |
| Volumen (cm³) | =B1*B2/3 |
| Volumen in cm³ | 100 |
| Volumen in Litern | =B1/1000 |
In einer Formel bedeuten „B1“ und „B2“ „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 5 × 5 × 12 ÷ 3 = 100 (in cm³, weil Sie cm eingegeben haben). Die zweite Tabelle zeigt in B3 den Wert 100 und die dritte in B2 den Wert 0,1. Ersetzen Sie einfach die eingegebenen Zahlen durch Ihre eigenen Längen.
Mit Google Tabellen berechnen
| Seitenlänge der Grundfläche (cm) | 5 |
| Höhe (cm) | 12 |
| Volumen der Pyramide (cm³) | =B1^2*B2/3 |
| Flächeninhalt der Grundfläche (cm²) | 25 |
| Höhe (cm) | 12 |
| Volumen (cm³) | =B1*B2/3 |
| Volumen in cm³ | 100 |
| Volumen in Litern | =B1/1000 |
Mit Python berechnen
a = 5 # Seitenlänge der Grundfläche (in diesem Beispiel in cm)
h = 12 # Höhe (senkrecht, von der Grundfläche bis zur Spitze; dieselbe Einheit wie a)
base_area = a ** 2 # Flächeninhalt der Grundfläche (Flächeninhalt des Quadrats)
volume = base_area * h / 3 # Volumen der Pyramide (Eingabeeinheit hoch 3; hier in cm3)
volume_l = volume / 1000 # bei Eingabe in cm: das Volumen in Litern
print(f"Grundfläche: {base_area} cm2")
print(f"Volumen der Pyramide: {volume} cm3")
print(f"In Litern: {volume_l} L")
Die Formel in LaTeX und anderen mathematischen Schreibweisen (zum Kopieren)
V = a² × h ÷ 3
V = \frac{1}{3} a^{2} h
<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>
<msup><mi>a</mi><mn>2</mn></msup>
<mi>h</mi>
</mrow>
</math>
V = 1/3 a^2 h
a^2*h/3
V := a^2*h/3;
V = a^2*h/3;
V = (a^2 × h)/3
V = S × h ÷ 3
V = \frac{1}{3} S h
<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>S</mi>
<mi>h</mi>
</mrow>
</math>
V = 1/3 S h
s*h/3
V := S*h/3;
V = s*h/3;
V = (S × h)/3
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). Eine Pyramide hat als Grundfläche ein Quadrat mit 5 cm Seitenlänge und eine Höhe von 12 cm. Berechnen Sie: 1. den Flächeninhalt der Grundfläche dieser Pyramide in cm² 2. das Volumen dieser Pyramide in cm³ (Volumen = Grundfläche × Höhe ÷ 3) 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
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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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