1. **Problemstellung:** Berechne den Materialbedarf für die Verpackung eines Körpers, der aus einem Quader (Basis) und einer Pyramide (Dach) besteht.
2. **Gegebene Maße:**
- Basisquadrat: Seitenlänge $15\,cm$
- Höhe des Quaders: $9\,cm$
- Höhe der Pyramide: $14\,cm$
3. **Formeln:**
- Oberfläche Quader: $$O_{Quader} = 2(ab + bc + ac)$$ wobei $a=b=15\,cm$ und $c=9\,cm$.
- Oberfläche Pyramide: $$O_{Pyramide} = Grundfläche + Seitenflächen$$
Grundfläche ist das Quadrat mit $15\,cm$ Seitenlänge.
Seitenflächen sind 4 Dreiecke mit Grundseite $15\,cm$ und Höhe der Seitenfläche (Mantellinie) $s$.
4. **Berechnung Quaderoberfläche:**
$$O_{Quader} = 2(15 \times 15 + 15 \times 9 + 15 \times 9) = 2(225 + 135 + 135) = 2 \times 495 = 990\,cm^2$$
5. **Berechnung der Mantellinie $s$ der Pyramide:**
Die Höhe der Pyramide ist $14\,cm$, die halbe Grundseite ist $\frac{15}{2} = 7.5\,cm$.
$$s = \sqrt{14^2 + 7.5^2} = \sqrt{196 + 56.25} = \sqrt{252.25} = 15.88\,cm$$
6. **Berechnung der Seitenflächen der Pyramide:**
Jedes Dreieck hat Fläche $$A = \frac{1}{2} \times 15 \times 15.88 = 119.1\,cm^2$$
Vier Seitenflächen: $$4 \times 119.1 = 476.4\,cm^2$$
7. **Berechnung der Grundfläche der Pyramide:**
$$15 \times 15 = 225\,cm^2$$
8. **Gesamtoberfläche der Pyramide:**
$$O_{Pyramide} = 225 + 476.4 = 701.4\,cm^2$$
9. **Gesamtoberfläche des Körpers:**
Da die Pyramide auf dem Quader steht, wird die Grundfläche der Pyramide nicht doppelt gezählt.
$$O_{gesamt} = O_{Quader} + (O_{Pyramide} - Grundfläche) = 990 + (701.4 - 225) = 990 + 476.4 = 1466.4\,cm^2$$
10. **Materialbedarf mit 10 % Zuschlag:**
$$Materialbedarf = 1466.4 \times 1.10 = 1613.04\,cm^2$$
**Antwort:** Der Materialbedarf für die Verpackung beträgt ca. $1613.04\,cm^2$ inklusive 10 % Zuschlag für Verschnitt und Klebefalze.
Materialbedarf Verpackung A8E071
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