Der Kreis und das Quadrat oder Rechteck

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  • Beim Kreis ist das Verhältnis Umfang zu Flächeninhalt ideal: er hat die größte Fläche bei gegebenem Umfang und vice versa den kleinsten Umfang bei gegebener Fläche.

    Das Quadrat mit 100 hat 10 x 10 Seitenlänge, der Radius des Kreises ermittelt sich aus der Quadratwurzel von ( 100 / Pi) und der Umfang 2 x Radius x Pi ist kleiner als die 4x10 vom Quadrat
    Aber warum fragt ein Einstein das ? ist heute ein besonderer Tag?

    LG Gaby

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  • Die Fläche eines z. 4-Ecks steigt, je gleichmäßiger die Seitenlänge ist, bei vorgegebenem Umfang.
    (Extrembeispiel: 49 + 1+ 49 +1 = 100 und 49 x 1 =49 Fläche , hingegen bei 25 + 25 + 25 + 25 = 100 und 25 x 25 = 625 Fläche)
    Das funktioniert auch dann, wenn man die Anzahl der Seiten erhöht (Vieleck mit 5, 6 (Wabe!), 8, etc Ecken)
    Um sich der Kreisfläche anzunähern, muss man sich ein Vieleck mit unendlich vielen Seiten vorstellen, die alle gleich lang sind. Rechnerisch gelöst werden kann das seit der Einführung der Zahl Pi.

    Das Rechenbeispiel ergibt ein Quadrat mit 25 Seitenlänge: Umfang = 100, Fläche = 625
    bzw einen Kreis mit Radius 100/2/Pi = gerundet 15,92 hat einen Umfang von 100 und eine Fläche von (gerundet) 795,77

    Bienenwaben folgen dieser Optimierung insoweit, als das gleichseitige Sechseck mehr Fäche unterbringt als ein 4-eck, jedoch mit diesen 6-ecken eine Fäche ohne Lücken gefüllt werden kann.

    Ist es das, was Du gemeint hast, Einstein?

    GLG Gaby
  • Einstein,

    es gibt jetzt 2 Möglichkeiten:
    a) Du möchtest die Fläche innerhalb des Umfangs ermitteln, dann ist meine Antwort: aufgrund der Länge des Umfangs allein kann keine Aussage über die Fläche, die innerhalb dieses liegt, getroffen werden. Das eine ist eine Längenangabe (Addition), das andere eine Fläche (Multiplikation).
    Die Fläche unter dem 1m- Band ist rechnerisch keine, erst wenn Du Anfang und Ende des Bandes verbindest und eine Fläche herstellst, ist eine Flächenberechnung möglich.
    Du benötigst dann jedoch Mindestangaben, z.b. beim Rechteck 1 Seitenlänge beim Kreis den Radius, bei komplizierteren Formen mehrere Angaben.
    Unterschiedliche Zahlenkombinationen können in der Summe jeweils 100 ergeben, beim Multiplizieren ergeben sich andere Werte, so wie 1x1 1 ist, 1+1 hingegen 2

    Da sehe ich kein Problem

    oder b) Du suchst die Fläche des Umfangs, der ist jeweils 100 x der breite des Bands. Nur, um sicherzugehen: Der 1. April ist aber noch nicht heute.

    GLG Gaby
  • Der Kreis ergibt die größtmögliche Fläche beim kleinsten Umfang, die Kugel den größten Inhalt bei kleinstmöglicher Oberfläche, das diese Fackten für diverse Konstruktionen für geringsten Materialaufwand und Wärmeverlust ausschlaggebend sind wird uns ja auch von der Natur gezeigt, aber das ist im Grunde Grundschulwissen. Was weis der Einstein was wir nicht wissen ?

    Grüße Wolfgang
  • Das sind alles Erklärungen, die mit der Frage nichts zu tun haben.
    Nochmals -
    ich nehme ein Band lege es als Quadrat ergibt eine Flächenzahl U = 100 cm
    ich nehme das Band und lege es als Kreis ergibt eine Flächenzahl U = 100 cm
    Wenn ich die Fläche berechne habe ich 2 verschiedene Größen - aber der Umfang ist gleich - das gibt es nicht!!!!
    Also ist die Berechnung der Fläche des Kreises falsch, denn gleicher Umfang ergibt immer gleiche Fläche ob es jetzt ein Kreis ein Quadrat, ein Rechteck oder sonst was ist.
    Die Zahlen die zur Berechnung eines Kreises eingesetzt werden stimmen nicht!!!
    Gruß Einstein
  • einstein schrieb:

    Also ist die Berechnung der Fläche des Kreises falsch, denn gleicher Umfang ergibt immer gleiche Fläche ob es jetzt ein Kreis ein Quadrat, ein Rechteck oder sonst was ist.
    nicht 100% deiner Meinung, das ist nur am 1.April richtig :) . Alle anderen Tage im Jahr gilt, dass der Umfang in keiner Weise den Flächeninhalt bestimmt.
    Nur eines ist an der Sache interessant, wie viele auf einmal wieder im Forum schreiben :)
    GLG

    Peter

    ps.: Mir ist nur Sanftmut, Vitalität und Fleiß bei der Biene wichtig, und sonst nichts!!! äh: vielleicht noch Schwarmträgheit :)
  • Peter, ich werde ein Band nehmen es im Quadrat ablegen (25 x 25 cm) da haben wir die Fläche schon im Kopf.
    Dann werde ich einen Kreis mit dem Band bilden, den Durchmesser bestimmen und sehen welche Fläche sich ergibt.
    Gruß Einstein

    PS ich nehme jetzt schon Schätzungen entgegen.
    Im Konkreten sieht das so aus, dass ich ein Gefäß mit 100 cm Umfang exakt als Kreis auslege, es 1 cm hoch mit Wasser befüllen werde.
    Das andere Gefäß -Quadrat - mit 25 cm Seitenlänge wird dann mit dem Inhalt aus dem Kreisgefäß befüllt.
    Jetzt die Frage, ist die Füllhöhe gleich dem Quadrat oder nicht? Bitte genau begründen!
    Die richtige Antwort wird mit einem Preis belohnt (Rähmchen).
  • Ich glaube, ich habe noch immer nicht begriffen, worauf Du hinaus willst.

    Ich nehme an, Du füllst ein Gefäß mit Quadratischer Grundfläche und eines mit kreisrunder Grundfläche, damit das Wasser nicht überrint:

    Wenn ich einen Quader von 25 x 25 x (Höhe zB 10 cm) 1 cm hoch mit Wasser befülle, dann benötige ich dafür 0,625 l.

    Wenn hingegen ein Zylinder mit 100 cm Umfang 1 cm hoch mit Wasser befüllt wird, dann sind es 0,79577.... l
    Füllt man diese in den Quader um, dann wird dieser Quader ca. 1,27cm hoch mit Wasser gefüllt sein. Das liegt darin, weil die
    Fläche eines Kreises mit 100 cm Umfang größer ist als die Fläche eines Quadrats mit 100 cm Umfang.
    Wobei zu beachten ist, dass Pi nicht auf alle Stellen genau berechnet ist, die "100" beim Kreis daher nur nahezu exakt 100 sind.

    Das ist die Quadratur des Kreises.

    Da ich es mit der Flächenberechnung bereits früher (s.g.o., am Donnerstag) versucht habe, fällt mir schon bald nichts mehr ein, welche Antwort Du suchen könntest.
    Vielleicht das Bienenforum in ein Rechenforum umwandeln? :)

    GLG Gaby
  • Gaby, wenn du ein Band mit einer bestimmten Länge in eine Quadratform legst, oder ein en Kreis bildest, die Fläche bleibt immer gleich!!!!!!
    Warum soll wenn du das Band als Kreis legst, diese größer werden?????
    Ein Umfang bleibt ein Umfang, egal wie du in legst, die Fläche bleibt gleich, daher ist ein Kreis mit dem Umfang 100 gleich groß wie ein Quadrat Umfang 100. Du dehnst ja das Band nicht, das ist wohl nicht so schwer zu verstehen, wird aber hier von allen bestritten. :nicken
    Gruß Einstein