Vul de straal van de bol in. Je ziet de oppervlakte (4 × π × straal²) en de omrekening naar m².
Inhoudsopgave
-
Wat je op deze pagina kunt doen
-
Waarvoor is deze berekening handig?
-
Zo werkt het
-
Formules en figuren
-
Symbolen en begrippen
-
Handig om vooraf te weten
-
Berekenen met Excel
-
Berekenen met Google Spreadsheets
-
Berekenen met Python
-
De formule in LaTeX en andere wiskundenotaties (om te kopiëren)
-
Zo laat je ChatGPT de berekening doen
-
Kenmerken van DataChef
-
Gerelateerde functies
-
Alle rekenmachines van NumberChef
Wat je op deze pagina kunt doen
- Vul alleen de straal van de bol in en je ziet meteen de oppervlakte (\(O = 4 \times \pi \times\) de straal in het kwadraat)
- De bol wordt ook als 3D-figuur getoond (je kunt hem draaien door te slepen)
- De oppervlakte wordt ook omgerekend (naar m² als je in cm hebt ingevuld)
- Ook als je alleen de diameter kent, wordt uitgelegd hoe je rekent (straal = diameter ÷ 2, \(O = \pi d^2\))
- Een heldere uitleg van de formules en formules om te kopiëren voor Excel, Google Spreadsheets en Python vind je ook op deze pagina
Waarvoor is deze berekening handig?
Een bolvormige gastank (gasbol) wordt regelmatig helemaal opnieuw geverfd. De hoeveelheid verf schat je met de te verven oppervlakte, en dat is de oppervlakte van de bol. Bij een diameter van 20 m is dat \(O = \pi d^2 = \pi \times 20^2 \approx 1.257\,\mathrm{m^2}\). Met een verf die 10 m² per liter dekt, is dat ongeveer 126 L. Zo reken je door naar materiaalkosten en doorlooptijd.
Echte tanks hebben ook leidingen en steigers, dus je bestelt met deze waarde als basis en rekent wat marge.
De aarde is bijna een bol (precies gezegd een iets afgeplatte omwentelingsellipsoïde). Met een straal van ongeveer 6.371 km is de oppervlakte \(4\pi \times 6371^2 \approx 5{,}1 \times 10^8\,\mathrm{km^2}\), ongeveer 510 miljoen km². Het getal uit aardrijkskunde- en natuurkundeboeken, “de aarde heeft een oppervlakte van ongeveer 510 miljoen km², waarvan ongeveer 71% oceaan”, is gebaseerd op een berekening met deze formule en op metingen.
Voor de maan (straal ongeveer 1.737 km) komt er ongeveer 38 miljoen km² uit, ongeveer \(\dfrac{1}{13}\) van de oppervlakte van de aarde.
Een voetbal (maat 5) heeft een diameter van ongeveer 22 cm, dus de oppervlakte van de bal is \(\pi \times 22^2 \approx 1.521\,\mathrm{cm^2}\). Een ballenfabrikant verdeelt die oppervlakte over de panelen (bij het klassieke ontwerp met vijfhoeken en zeshoeken zijn dat er 32) om te berekenen hoeveel leer of kunstleer er nodig is.
Voordat je naadtoeslag en afval meetelt, is de formule voor de oppervlakte het beginpunt: de “theoretische waarde”.
Neem je het lichaam van een dier bij benadering als bol, dan wordt de inhoud (en dus ongeveer het gewicht) \(\dfrac{1}{8}\) als de straal half zo groot wordt, terwijl de oppervlakte (de huid waardoor warmte verdwijnt) maar \(\dfrac{1}{4}\) wordt. Hoe kleiner het lichaam, hoe groter de oppervlakte per inhoud, en hoe sneller het warmte verliest.
Dat verklaart bijvoorbeeld waarom dieren in koude streken vaak groter zijn (de regel van Bergmann) en waarom baby’s sneller afkoelen dan volwassenen. Echte lichamen zijn natuurlijk geen bollen: dit is een denkmodel.
Van alle vormen met dezelfde inhoud heeft de bol de kleinste oppervlakte. Dat is wiskundig bewezen. Waterdruppels en zeepbellen zijn rond omdat de oppervlaktespanning de oppervlakte zo klein mogelijk probeert te maken.
Omgekeerd maak je dingen die je snel wilt laten oplossen of reageren fijner, zodat de oppervlakte per inhoud groter wordt: poedersuiker lost sneller op dan een suikerklontje en het ijzerpoeder in een handwarmer reageert snel met zuurstof. De formule voor de oppervlakte helpt om zulke verschijnselen in getallen te controleren.
Formules en figuren
Symbolen en begrippen
Symbolen
| \(O\) | o | Een veelgebruikt symbool voor oppervlakte (in het Nederlands de “O”). Op deze pagina staat het voor de oppervlakte van de bol. |
| \(r\) | er | De straal van de bol, van “radius”. Het is de afstand van het middelpunt van de bol tot het oppervlak. |
| \(d\) | dee | De diameter van de bol, van “diameter”. Het is de lengte van een lijn door het middelpunt, op de breedste plek, en dus twee keer de straal (\(d = 2r\)). |
| \(\pi\) | pi | pi: de constante die aangeeft hoeveel keer de diameter van een cirkel in de omtrek past. Het is ongeveer 3,14159… en het gaat eindeloos door. Op school reken je vaak met 3,14. |
| \(r^2\) | r kwadraat | Het getal \(r\) met zichzelf vermenigvuldigd (\(r \times r\)). De kleine 2 rechtsboven is een exponent die aangeeft hoe vaak je het getal als factor gebruikt. (Voorbeeld: \(3^2 = 3 \times 3 = 9\)) |
| \(\mathrm{cm^2}\) | vierkante centimeter | Een eenheid van oppervlakte. Een vierkant van 1 cm bij 1 cm heeft een oppervlakte van 1 cm². Spreek het uit als “vierkante centimeter” en verwar het niet met cm³ (kubieke centimeter) voor inhoud. |
| \(\mathrm{m^2}\) | vierkante meter | Een eenheid van oppervlakte. Een vierkant van 1 m bij 1 m heeft een oppervlakte van 1 m². Er geldt \(1\,\mathrm{m^2} = 10.000\,\mathrm{cm^2}\) (het kwadraat van de omrekenfactor 100 voor lengte). |
Begrippen
| bol | Een perfect ronde ruimtelijke figuur: alle punten die dezelfde afstand tot het middelpunt hebben. Een bal, een knikker en een zeepbel zien er van alle kanten rond uit. |
| straal | De afstand van het middelpunt van een bol (of cirkel) tot het oppervlak. Dit is de waarde die je in deze rekenmachine invult. Het is de helft van de diameter. |
| diameter | De lengte van een lijn door het middelpunt van een bol (of cirkel) van het ene punt van het oppervlak naar het andere. Het is twee keer de straal. Een bal wordt vaak met zijn diameter aangeduid. |
| oppervlakte | De grootte van het hele buitenoppervlak van een ruimtelijke figuur. Bij een bol is het de “schil” als je die helemaal openvouwt en plat legt. Het is iets anders dan de inhoud, die zegt hoeveel er in de bol past. |
| grootcirkel | De grootste cirkel die je krijgt als je een bol doorsnijdt met een vlak door het middelpunt. De straal ervan is gelijk aan de straal van de bol en de oppervlakte is \(\pi r^2\). De oppervlakte van de bol is precies 4 keer zo groot als die van de grootcirkel. |
| pi | Het getal dat aangeeft hoeveel keer de diameter van een cirkel in de omtrek past (ongeveer 3,14). Het symbool is \(\pi\). Je vindt het niet alleen bij cirkels, maar ook in de formules voor de oppervlakte en de inhoud van een bol. |
| macht | Hetzelfde getal meerdere keren met zichzelf vermenigvuldigen. Het kleine getal rechtsboven (de exponent), zoals bij \(3^2\), geeft aan hoe vaak je vermenigvuldigt. In een formule voor oppervlakte komt het kwadraat voor, omdat een vlak zich in twee richtingen uitstrekt: lengte en breedte. |
Handig om vooraf te weten
Dit zijn de dingen die handig zijn om vooraf te weten, zodat je de berekening op deze pagina met begrip gebruikt en niet alleen op de knop drukt.
| Cirkel en pi (klas 1, 12-13 jaar) |
|
| Oppervlakte van een cirkel (klas 1, 12-13 jaar) |
|
| Oppervlakte: betekenis en eenheden (groep 5-7, 8-11 jaar) |
|
| Machten en exponenten (klas 1, 12-13 jaar) |
|
| Eigenschappen van een bol en de formule voor de oppervlakte (klas 2-3, 13-15 jaar) |
|
Berekenen met Excel
| Straal van de bol r (cm) | 5 |
| Oppervlakte van de bol (cm²) | =4*PI()*B1^2 |
| Diameter van de bol d (cm) | 10 |
| Oppervlakte van de bol (cm²) | =PI()*B1^2 |
| Oppervlakte in cm² | 314,16 |
| Oppervlakte in m² | =B1/10000 |
“PI()” is de Excel-functie die pi (3,14159…) teruggeeft, “*” is vermenigvuldigen, “/” is delen en “^” is het teken voor een macht (hoe vaak je vermenigvuldigt). “=4*PI()*B1^2” betekent “4 × π × B1 in het kwadraat”.
In de eerste tabel staat bijvoorbeeld in B2 ongeveer 314,16 (cm², want bij een straal van 5 cm vul je cm in). De tweede tabel geeft hetzelfde 314,16 omdat het dezelfde bol is (diameter 10 cm) en de derde tabel geeft in B2 de waarde 0,031416 (ongeveer 0,03 m²). Vervang de invoergetallen door je eigen waarden en je kunt de tabellen meteen gebruiken.
Berekenen met Google Spreadsheets
| Straal van de bol r (cm) | 5 |
| Oppervlakte van de bol (cm²) | =4*PI()*B1^2 |
| Diameter van de bol d (cm) | 10 |
| Oppervlakte van de bol (cm²) | =PI()*B1^2 |
| Oppervlakte in cm² | 314,16 |
| Oppervlakte in m² | =B1/10000 |
Berekenen met Python
import math
radius = 5 # straal van de bol (in dit voorbeeld in cm)
surface_area = 4 * math.pi * radius ** 2 # oppervlakte van de bol (kwadraat van de ingevulde eenheid, in dit voorbeeld cm2)
surface_area_m2 = surface_area / 10000 # oppervlakte omgerekend naar m2 (als je in cm hebt ingevuld)
print(f"Oppervlakte van de bol: {surface_area} cm2")
print(f"Omgerekend naar m2: {surface_area_m2} m2")
De formule in LaTeX en andere wiskundenotaties (om te kopiëren)
O = 4πr²
O = 4\pi r^{2}
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block">
<mrow>
<mi>O</mi>
<mo>=</mo>
<mn>4</mn>
<mi>π</mi>
<msup><mi>r</mi><mn>2</mn></msup>
</mrow>
</math>
O = 4 pi r^2
4*Pi*r^2
O := 4*Pi*r^2;
O = 4*pi*r^2;
O = 4πr^2
O = πd²
O = \pi d^{2}
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block">
<mrow>
<mi>O</mi>
<mo>=</mo>
<mi>π</mi>
<msup><mi>d</mi><mn>2</mn></msup>
</mrow>
</math>
O = pi d^2
Pi*d^2
O := Pi*d^2;
O = pi*d^2;
O = πd^2
Zo laat je ChatGPT de berekening doen
Je bent een assistent voor rekenen en wiskunde. Voer de volgende berekening uit door echt Python-code te draaien en baseer je antwoord alleen op de getallen uit het resultaat van de uitvoering (niet uit je hoofd rekenen en niet gokken). Een bol heeft een straal van 5 cm. Bereken de volgende waarden: 1. De oppervlakte van deze bol in cm² (O = 4 × π × r²) 2. Die oppervlakte omgerekend naar m² Geef de formules die je hebt gebruikt en de getallen uit het resultaat van de uitvoering weer.
Zo werkt het
-
1Vul je getallen inTyp de getallen waarmee je wilt rekenen in de invoervelden
-
2BerekenKlik op de knop “Berekenen”
-
3Bekijk het resultaatHet resultaat verschijnt meteen. Op dezelfde pagina vind je ook de uitwerking van de berekening en de uitleg van de formule
Kenmerken van DataChef
Geen voorkennis nodig – intuïtieve en eenvoudige bediening
Zonder persoonlijke gegevens op te geven
Bestand wordt automatisch verwijderd zodra je op "Downloaden" klikt
Geen bronvermelding vereist
Geen toestemming vooraf nodig