Kiste 1 Kreisflächenwachstum
Versuch
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Grundidee
Ein großer Kreis mit dem doppelten Durchmesser wie ein kleinerer Kreis hat nicht den doppelten Flächeninhalt wie der kleinere Kreis. Und auch das Gewicht entsprechender Kreisschreiben aus gleichem Materiel und gleicher Dicke verdoppelt sich nicht. Dazu sind hier kurz zwei einfache Tischversuche vorgeschlagen.
Version 1: Flächenmessung
SCHRITT 1
- Material:
SCHRITT 2
- Vorbereitung:
- Beschrifte ein Blatt mit der Überschrift:
- "Kiste 1 Kreisflächenwachstum".
- Schreibe das Datum und deinen Namen dazu.
- Zeichne insgesamt 5 Kreise:
- Der kleinste Kreis soll einen Durchmesser von 1 cm haben.
- Steigere dann den Durchmesser immer in 1-cm-Schritten.
- Der größte Kreis hat dann einen Durchmesser von 6 cm.
SCHRITT 3
- Flächenmessung:
- Nimm nun aus der Kiste 1 mehrere 👉 Kubikzentimeterwürfel
- Lege den Flächeninhalt aller Kreise möglichst vollständig mit Würfeln aus.
- Versuche möglichst viele Würfel in die Kreisfläche zu legen.
- Dabei darf aber kein Würfel über die Kreislinie (Rand) hinausragen.
- Schreibe zu jedem Durchmesser auf, wie viele Würfel in den Kreis passen.
SCHRITT 4
- Dokumentation:
- Erstelle eine 👉 waagrechte xy-Tabelle
- Der x-Wert ist der Durchmesser des Kreises in cm.
- Der y-Wert ist die Anzahl der Würfel in der Kreisfläche.
- Fertig.
Version 2: Wägung
SCHRITT 1
- Material:
- Eine Scheibe von Kunsstoff wie z. B. 👉 Styrodur
- Ein scharfer 👉 Cutter
- Alternativ ein heißer Schneiddraht
SCHRITT 2
- Kreisscheiben:
- Schneide mit dem Cutter oder einem Schneiddraht drei Kreise aus.
- Der mittelgroße Kreis soll den doppelten Durchmesser haben wir der kleinste Kreis.
- Der größte Kreis soll den dreifachen Durchmesser haben wie der kleinste Kreis.
SCHRITT 3
- Wägung:
- Wiege jeden einzelnen der drei Kreise.
- Gib das Gewicht in Gramm an.
- Schreibe das Gewicht mit einem Stift auf den Kreis.
- Fertig.
Deutung
Verdoppelt man den Durchmesser eines Kreises, wächst der Flächeninhalt nicht um das Doppelte sonder eher um das Vierfache. Dasselbe gilt für das Gewicht von Kreisscheiben. Das Wachstum kann man als quadratisch bezeichnen. Wächst der Durchmesser mit dem Faktor n, dann wachsen Flächeninhalt und Gewicht mit dem Faktor n² oder n·n. Mathematisch ist das ein 👉 quadratisches Wachstum