Berechnung des volumens einer unregelmäßigen form

Vielleicht wissen Sie bereits, wie Sie das Volumen eines Würfels oder Kegels berechnen, indem Sie ein paar Messungen vornehmen und die richtigen Berechnungen durchführen. Aber wie viel Platz braucht eine Gabel oder ein Spielzeugauto?? Sie können das tatsächliche Volumen eines Objekts mit einem Fass oder einem Behälter mit Wasser messen. Wenn Sie mit einer mathematischen Aufgabe zu tun haben, die eine unregelmäßige Form beinhaltet, lesen Sie den Abschnitt „Probleme“, um zu erfahren, wie Sie solche Probleme in einfacher zu lösende Schritte aufteilen können.

Schritte

Methode 1 von 2: Bestimmen Sie das Volumen eines Objekts mit einem Wassergefäß

Berechnen Sie das Volumen eines unregelmäßigen Objekts Schritt 1
1. Stellen Sie sicher, dass das Objekt wasserdicht ist, bevor Sie beginnen. Mit dieser Methode tauchen Sie das Objekt in Wasser ein. Wenn das Objekt hohl und nicht wasserdicht ist, können Sie das Volumen mit dieser Methode nicht genau messen. Wenn das Objekt Wasser aufnimmt, vergewissern Sie sich, dass es nicht durch Wasser beschädigt werden kann, und lesen Sie die Anweisungen sorgfältig durch, um den Vorgang anzupassen. Tauchen Sie niemals elektrische oder elektronische Gegenstände in Wasser, da dies einen gefährlichen Stromschlag verursachen und den Gegenstand irreparabel beschädigen kann.
  • Wenn Sie einen Vakuumierer zur Verfügung haben, können Sie einen kleinen Gegenstand mit einer minimalen Luftmenge in eine wasserdichte Kunststoffhülle verpacken. Damit lässt sich das Volumen gut abschätzen, da das Volumen des verwendeten Kunststoffs im Vergleich zum Volumen des Objekts relativ klein zu erwarten ist.
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2. Finden Sie ein Gefäß, in das das Objekt leicht passt. Wenn Sie einen kleinen Gegenstand messen, reicht ein Messzylinder oder Messbecher (mit seitlichen Volumenstreifen). Eine andere Möglichkeit ist ein wasserdichtes Gefäß mit leicht zu berechnendem Volumen, wie z. B. ein Zylinder oder ein rechteckiger Kasten. Eine Schüssel wird nicht so genau sein, aber Sie können sie wie einen Zylinder behandeln und eine Antwort schätzen, insbesondere wenn das Objekt im Verhältnis zur Schüssel sehr klein ist.
  • Nehmen Sie auch ein Handtuch mit, um das Objekt zu trocknen, nachdem Sie es aus dem Wasser genommen haben.
  • Berechnen Sie das Volumen eines unregelmäßigen Objekts Schritt 3
    3. Füllen Sie das Fass zur Hälfte mit Wasser. Fügen Sie genügend Wasser hinzu, um das Objekt einzutauchen, aber lassen Sie genügend Platz zwischen dem Wasser und der Oberseite des Behälters. Wenn das Objekt eine unregelmäßig geformte Basis hat, wie beispielsweise abgerundete untere Ecken, füllen Sie es so weit aus, dass das Wasser einen gleichmäßigeren Bereich erreicht, wie beispielsweise gerade Wände.
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    4. Wasserstand markieren. Wenn der Behälter transparent ist, markieren Sie den Wasserstand außen mit einem nicht wasserdichten Marker oder einer anderen leicht entfernbaren Markierung. Sie können den Wasserstand auch auf der Innenseite mit einem Stück farbigem Klebeband oder einem anderen Marker markieren, der sich nicht im Wasser auflöst.
  • Wenn Sie einen Messzylinder oder Messbecher mit seitlichen Messlinien verwenden, müssen Sie keine Markierung anbringen. Schauen Sie sich an, was die Volumenmessung an der Wasseroberfläche anzeigt, und schreiben Sie diese Zahl auf.
  • Berechnen Sie das Volumen eines unregelmäßigen Objekts Schritt 5
    5. Lassen Sie das Objekt ins Wasser fallen und sehen Sie, ob es Wasser aufnimmt. Tauchen Sie das zu messende Objekt vollständig in das Wasser ein. Wenn das Objekt Wasser aufnimmt, warten Sie mindestens dreißig Sekunden, bis das Wasser vollständig absorbiert ist, und entfernen Sie dann das Objekt. Der Wasserstand muss gesunken sein, da sich etwas Wasser im Objekt befindet. Entfernen Sie Ihren alten Marker oder ein Stück farbiges Klebeband und ersetzen Sie ihn durch einen neuen Marker mit dem neuen Wasserstand. Anschließend können Sie das Objekt wieder ins Wasser legen.
    Berechnen Sie das Volumen eines unregelmäßigen Objekts Schritt 6
    6. Erfahren Sie, was zu tun ist, wenn das Objekt schwimmt. Wenn das Objekt schwimmt, befestigen Sie ein dichtes, schweres Objekt daran und messen Sie das kombinierte Volumen. Nachdem Sie dieses Ergebnis notiert haben, bestimmt diese Methode nur das Volumen des schweren Objekts. Nehmen Sie das kombinierte Volumen beider Elemente (das erste Ergebnis) und ziehen Sie dann das Volumen des schweren Objekts ab. Die Antwort ist das Volumen des Originalobjekts.
  • Wenn Sie das Volumen des schweren Objekts messen, umfasst dies alles, was Sie zum Befestigen am Originalobjekt verwendet haben, wie Sicherheitsnadeln oder Klebeband.
  • Berechnen Sie das Volumen eines unregelmäßigen Objekts Schritt 7
    7. Machen Sie eine zweite Markierung, wo der neue Wasserstand ist. Wenn Sie einen Messzylinder oder Messbecher verwenden, können Sie die Volumenmessung beim neuen Wasserstand auch aufschreiben. Sobald Sie dies getan haben, können Sie Ihr Objekt löschen. Lassen Sie das Objekt nicht länger als ein paar Minuten unter Wasser, da selbst einige `wasserdichte` Objekte betroffen sein können, wenn es zu lange untergetaucht wird.
    Berechnen Sie das Volumen eines unregelmäßigen Objekts Schritt 8
    8. Verstehen Sie, warum diese Methode funktioniert. Da das Wasser beim Eintauchen des Objekts von einer Ebene auf eine höhere Ebene stieg, ist der Raum zwischen diesen beiden Ebenen das Volumen des Objekts. Das nennt man Verschiebungsmethode, und es ist gültig, weil ein in Wasser getauchter Gegenstand immer eine Wassermenge „verdrängt“, die genau seinem Volumen entspricht. Je nachdem, welche Art von Behälter Sie verwenden, gibt es verschiedene Möglichkeiten, das verdrängte Wasservolumen zu berechnen, das dem Volumen Ihres Objekts entspricht. Beenden Sie das Problem, indem Sie mit dem Schritt fortfahren, der der Beschreibung Ihres Wasserbehälters entspricht.
    Berechnen Sie das Volumen eines unregelmäßigen Objekts Schritt 9
    9. Bestimmen Sie das Volumen anhand der Teilstriche auf dem Wasserbehälter. Wenn Sie einen Messzylinder oder Messbecher oder einen anderen Wasserbehälter mit Volumenmarkierungen verwenden, haben Sie bereits die beiden Volumina, die Sie zur Berechnung der Antwort benötigen. Nehmen Sie das Volumen des eingetauchten Objekts (das größere Volumen) und ziehen Sie das ursprüngliche Volumen des Wasserspiegels (das kleinere Volumen) ab. Die Antwort ist das Volumen des Objekts.
    Berechnen Sie das Volumen eines unregelmäßigen Objekts Schritt 10
    10. Bestimmen Sie das Volumen mit einem rechteckigen Wasserbehälter. Wenn Sie einen rechteckigen Wasserbehälter verwenden, achten Sie auf den Abstand zwischen dem ersten Wasserzeichen und dem zweiten Wasserzeichen, das Sie gemacht haben. Dieser Raum bildet ein „rechteckiges Prisma“ oder einen Kasten, der mit dem verdrängten Wasser gefüllt wird. Bestimmen Sie das Volumen dieses Raums, indem Sie die Höhe der beiden Wasserzeichen, dann die Länge und Breite der Oberfläche innerhalb des Behälters messen. Wie hier erklärt, Sie können das Volumen dieses kastenförmigen Raums berechnen, indem Sie die Länge, Breite und Höhe multiplizieren (Länge x Breite x Höhe). Das Produkt ist das Volumen des Objekts.
  • Messen Sie nicht die Höhe des gesamten Behälters, sondern messen Sie einfach die Höhe von einem Wasserzeichen zum anderen.
  • Verwendung dieser Online-Rechner oder finden Sie einen anderen "Rechteckprismen-Rechner", der diese Berechnung für Sie durchführen kann.
  • Berechnen Sie das Volumen eines unregelmäßigen Objekts Schritt 11
    11. Bestimmen Sie das Volumen mit einem zylindrischen Behälter. Wenn Sie einen zylindrischen Behälter verwenden, sehen Sie sich den Raum zwischen dem ersten Wasserzeichen und dem zweiten Wasserzeichen an. Dieser zylindrische Raum wurde mit dem verdrängten Wasser gefüllt, sein Volumen ist also gleich dem Objektvolumen. Zu Berechne das Volumen dieses Zylinders, Sie müssen zwei Entfernungen messen: die Höhe und den Durchmesser. Messen Sie zuerst die Höhe zwischen den beiden Wasserzeichen und schreiben Sie diese auf. Ermitteln Sie dann den Durchmesser des Zylinders, indem Sie den Abstand von der Innenkante des Zylinders zur anderen Seite durch die Mitte messen. Dann teilen Sie den Durchmesser durch zwei für den Radius (der Abstand vom Mittelpunkt des Kreises zum Rand). Notieren Sie den Radius und verwenden Sie dann Ihre Messungen, um die Berechnungen abzuschließen:
  • Berechnen Sie πr (oder π x Radius x Radius) für die Querschnittsfläche des Zylinders. Wenn Sie keinen Taschenrechner mit einer π-Taste haben, verwenden Sie den Ihres Computers oder online oder erstellen Sie eine Schätzung, indem Sie ihn durch 3,14 Zoll ersetzen.
  • Multiplizieren Sie Ihre Antwort mit der Höhe zwischen den Wasserzeichen (gemessen am Anfang dieses Schritts), um das Volumen des Platzes zu erhalten, den das Wasser einnimmt. Diese Antwort ist auch das Volumen Ihres Objekts.
  • Sie können eine ebenso genaue Antwort erhalten und sich vielleicht etwas Mathematik sparen, wenn Sie die Maße in a eingeben Online Flaschenvolumenrechner.
  • Methode 2 von 2: Berechnung des Volumens eines unregelmäßigen Objekts in einem Problem

    Berechnen Sie das Volumen eines unregelmäßigen Objekts Schritt 12
    1. Teilen Sie das Objekt in regelmäßigere Formen auf. Wenn ein Problem ein unregelmäßiges Objekt beschreibt und Sie aufgefordert werden, sein Volumen zu bestimmen, wird wahrscheinlich erwartet, dass Sie das Objekt in Teilformen zerlegen. Das Problem kann Ihnen einen Hinweis geben, indem Sie das Objekt beschreiben, z.
    • Suchen Sie nach Punkten, an denen das unregelmäßige Objekt in einem Winkel (nicht 90º) verbunden ist. Können Sie es in diesem Winkel in zwei Objekte aufteilen, wie Zylinder oder Pyramiden?? Dies müssen nicht die gleichen Objekte sein.
    Berechnen Sie das Volumen eines unregelmäßigen Objekts Schritt 13
    2. Notieren Sie die Maße jeder Form. Um das Volumen eines Würfels, einer Pyramide oder eines rechteckigen Prismas zu bestimmen, benötigen Sie dessen Länge, Breite und Höhe. Für das Volumen eines Zylinders oder Kegels müssen Sie seinen Radius und seine Höhe kennen. Lesen Sie die Frage sorgfältig durch und notieren Sie sich die Abmessungen jedes Objektobjekts sorgfältig, beschriften Sie jedes Objekt oder zeichnen Sie ein Diagramm jedes Objektobjekts mit den Abmessungen.
  • Wenn das Problem Ihnen den Durchmesser, aber nicht den Radius angibt, teilen Sie den Durchmesser durch zwei, um den Radius zu erhalten.
  • Möglicherweise müssen Sie einige hinzufügen oder subtrahieren, um die benötigten Maße zu finden. Nehmen wir zum Beispiel an, das Problem spricht von „ein Gebäude in Form eines Kegels auf einem Würfel hat eine Höhe von 30 Einheiten, wobei die Höhe des Würfels nur 20 Einheiten beträgt.` Die Höhe des Kegels ist nicht angegeben, beträgt aber 30 Einheiten - 20 = 10 Einheiten.
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    3. Berechnen Sie das Volumen jedes Objektteils. Verwenden Sie die bekannten Volumenformeln für reguläre Objekte, um das Volumen jedes Teilobjekts zu ermitteln. Notieren Sie das Ergebnis jeder Berechnung und beschriften Sie es, damit Sie nicht vergessen, welches Stück Sie bereits berechnet haben.
  • Wenn Sie Ihr Wissen über die Berechnung von Volumina auffrischen möchten, lesen Sie diese Anleitung für häufig verwendete Formen.
  • Berechnen Sie das Volumen eines unregelmäßigen Objekts Schritt 15
    4. Addiere jedes Ergebnis. Nachdem Sie das Volumen jedes Teils einzeln berechnet haben, addieren Sie die Ergebnisse für das Volumen des gesamten Objekts. Lies dir die Frage noch einmal durch, damit du nichts vergisst. Wenn alles stimmt, herzlichen Glückwunsch: Sie haben die Antwort gefunden.

    Tipps

    • Wenn Sie einen nicht wasserdichten Behälter haben, dessen Volumen Sie wissen möchten, füllen Sie ihn mit kleinen, identischen Gegenständen mit bekanntem Volumen, wie zum Beispiel kleine Würfel bekannter Größe, die in einigen Schulbedarfsgeschäften verkauft werden. Zählen Sie die Anzahl der kleinen Objekte, die benötigt werden, um das größere Objekt zu füllen, und multiplizieren Sie es mit dem Volumen eines kleinen Objekts. Dies ist wahrscheinlich eine Unterschätzung, da die Objekte wahrscheinlich nicht den gesamten Raum vollständig ausfüllen.

    Warnungen

    • Verwenden Sie keinen Permanentmarker auf einem Gegenstand, der nicht gereinigt werden kann.

    Notwendigkeiten

    • Wasser
    • Objekt, das Sie messen werden
    • Behälter mit Volumenmarkierungen oder regelmäßiger Form (z. B. ein Zylinder oder ein rechteckiger Gegenstand).
    • Maßband oder Lineal
    • Textmarker oder farbiges Klebeband

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