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Mathe-Arbeitsblätter Klasse 4

Stellen Sie aus mehr als 25.000 Matheaufgaben von der 3. bis zur 13. Klasse Ihre eigenen Arbeitsblätter zusammen. Alle Aufgaben enthalten Lösungsschritte.

Rauminhalt mit Einheitswürfeln

Lernziele

  • Erklärt Einheitswürfel als Volumeneinheiten.
  • Bestimmt Rauminhalte durch Auszählen.
  • Nutzt den schichtweisen Aufbau von Körpern.
  • Berücksichtigt erschließbare verdeckte Würfel.
  • Vergleicht Rauminhalte mit derselben Einheit.

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5516284
Ein Einheitswürfel hat eine Kantenlänge von \(1\,\text{cm}\). Welchen Rauminhalt hat genau dieser eine Würfel?

Denkanstöße

- Denke daran, wofür ein Zentimeterwürfel als Raumeinheit steht. - Es geht um genau einen Einheitswürfel, nicht um einen größeren Körper aus mehreren Würfeln.

Lösung

Ein Würfel mit der Kantenlänge \(1\,\text{cm}\) ist ein Zentimeterwürfel. Sein Rauminhalt beträgt \(1\,\text{cm}^3\).

Antwort

\(1\,\text{cm}^3\)
5516294
Das Bild zeigt ein kleines Gebäude aus Einheitswürfeln. Jeder kleine Würfel hat den Rauminhalt \(1\,\text{cm}^3\). Wie groß ist der Rauminhalt des Gebäudes?
Abbildung zur Aufgabe 551629

Denkanstöße

- Zähle, wie viele Einheitswürfel im Bild zu sehen sind. - Verbinde die Anzahl der Würfel mit dem Rauminhalt eines einzelnen Einheitswürfels.

Lösung

Das Gebäude besteht aus \(4\) Einheitswürfeln. Jeder Einheitswürfel hat den Rauminhalt \(1\,\text{cm}^3\). Daher beträgt der Rauminhalt des Gebäudes \(4\,\text{cm}^3\).

Antwort

\(4\,\text{cm}^3\)
5529104
Der Bauplan zeigt zwei besetzte Felder. Die Zahl in einem Feld gibt an, wie viele Einheitswürfel dort übereinanderstehen. Jeder Einheitswürfel hat den Rauminhalt \(1\,\text{cm}^3\). Wie groß ist der Rauminhalt des dargestellten Würfelgebäudes?
Abbildung zur Aufgabe 552910

Denkanstöße

- Die Zahl in jedem Feld nennt die Höhe des Würfelstapels an dieser Stelle. - Bestimme zuerst, wie viele Einheitswürfel die beiden Stapel zusammen enthalten.

Lösung

1. Auf dem ersten Feld stehen \(2\) Einheitswürfel, auf dem zweiten \(1\) Einheitswürfel. 2. Insgesamt sind das \(2 + 1 = 3\) Einheitswürfel. 3. Der Rauminhalt beträgt deshalb \(3\,\text{cm}^3\).

Antwort

Der Rauminhalt beträgt \(3\,\text{cm}^3\).
5574674
Die Abbildung zeigt genau eine vollständige Schicht aus Einheitswürfeln. Wie viele Würfel liegen in dieser Schicht? Beschreibe, wie du sie zeilenweise zählen kannst.
Abbildung zur Aufgabe 557467

Denkanstöße

- Betrachte zuerst nur eine Reihe der Schicht. - Wie viele gleich lange Reihen siehst du? - Addiere die Würfel der Reihen.

Lösung

1. In der vorderen Reihe liegen \(3\) Würfel. 2. In der hinteren Reihe liegen ebenfalls \(3\) Würfel. 3. Eine vollständige Schicht enthält daher \(3+3=6\) Einheitswürfel.

Antwort

In der Schicht liegen \(6\) Einheitswürfel.
5574684
Die schwarzen Außenlinien zeigen den ganzen Kasten. a) Wie viele Würfel passen in eine vollständige Schicht? b) Der Kasten ist zwei Schichten hoch. Wie viele Einheitswürfel passen insgesamt hinein?
Abbildung zur Aufgabe 557468

Denkanstöße

- Betrachte, welche Ausdehnung eine vollständige Schicht am Boden hat. - Beziehe für Teil b) neben der Grundfläche auch die angegebene Höhe des Kastens ein. - Prüfe, ob deine Gesamtzahl zur Größe des gesamten Kastens passt.

Lösung

1. Die Grundfläche hat \(2\) Reihen mit je \(2\) Würfelplätzen. In eine Schicht passen \(2\cdot2=4\) Würfel. 2. Der Kasten ist zwei solche Schichten hoch. Insgesamt passen \(4+4=8\) Einheitswürfel hinein.

Antwort

a) \(4\) Einheitswürfel b) \(8\) Einheitswürfel
4206844
Ein Quader besteht aus \(18\) Einheitswürfeln. Seine Grundfläche ist \(3\) Würfel lang und \(3\) Würfel breit. Wie viele Würfel hoch ist der Quader?

Denkanstöße

- Wie ist die Grundfläche des Quaders mit Würfeln belegt? - Der Quader besteht aus mehreren gleich großen Schichten. - Welche Anzahl solcher Schichten passt zur vorgegebenen Gesamtzahl?

Lösung

1. In einer Schicht liegen \(3 \cdot 3 = 9\) Würfel. 2. Die \(18\) Würfel ergeben \(18 : 9 = 2\) Schichten. 3. Der Quader ist also \(2\) Würfel hoch.

Antwort

Der Quader ist \(2\) Würfel hoch.
4207004
Wie viele Zentimeterwürfel (Kantenlänge \(1\,\text{cm}\)) passen in eine Schachtel, die \(6\,\text{cm}\) lang, \(4\,\text{cm}\) breit und \(2\,\text{cm}\) hoch ist?

Denkanstöße

- Betrachte zunächst den Boden und die Höhe der Schachtel getrennt. - Ein Zentimeterwürfel füllt in jeder Richtung genau einen Zentimeter. - Prüfe, ob deine Anordnung die Schachtel vollständig und ohne Lücken füllt.

Lösung

1. In die unterste Schicht passen \(6 \cdot 4 = 24\) Würfel. 2. Die Schachtel ist \(2\) Würfel hoch. Insgesamt passen daher \(24 \cdot 2 = 48\) Würfel hinein.

Antwort

Es passen \(48\) Zentimeterwürfel in die Schachtel.
4207144
Eine Schachtel ist \(8\,\text{cm}\) lang, \(5\,\text{cm}\) breit und \(4\,\text{cm}\) hoch. Sie soll vollständig mit kleinen Würfeln gefüllt werden, die eine Kantenlänge von \(1\,\text{cm}\) haben. 1. Wie viele Würfel passen in die unterste Schicht? 2. Wie viele solche Schichten passen übereinander in die Schachtel? 3. Wie viele Würfel passen insgesamt hinein und wie groß ist der Rauminhalt in Kubikzentimetern?

Denkanstöße

- Nutze die Kantenlänge der kleinen Würfel, um die Maße der Schachtel als Würfelplätze zu verstehen. - Betrachte eine einzelne Schicht und danach den Aufbau in der Höhe. - Prüfe, ob Würfelzahl und Rauminhalt bei einem Zentimeterwürfel zusammenpassen.

Lösung

1. Auf dem Boden liegen \(8\) Würfel in jeder von \(5\) Reihen. Das sind \(8 \cdot 5 = 40\) Würfel pro Schicht. 2. Wegen der Höhe von \(4\,\text{cm}\) passen \(4\) solcher Schichten übereinander. 3. Insgesamt passen \(40 \cdot 4 = 160\) Einheitswürfel in die Schachtel. 4. Jeder Einheitswürfel hat einen Rauminhalt von \(1\,\text{cm}^3\). Der Rauminhalt der gefüllten Schachtel beträgt daher \(160\,\text{cm}^3\).

Antwort

1. \(40\) Würfel 2. \(4\) Schichten 3. \(160\) Würfel; Rauminhalt \(160\,\text{cm}^3\)
4207154
Mateo und Sophie bauen jeweils einen Quader aus Holzwürfeln. Jeder Holzwürfel hat einen Rauminhalt von \(1\,\text{cm}^3\). Mateos Quader ist \(6\,\text{cm}\) lang, \(5\,\text{cm}\) breit und \(4\,\text{cm}\) hoch. Sophies Quader ist \(10\,\text{cm}\) lang, \(3\,\text{cm}\) breit und \(4\,\text{cm}\) hoch. Wer von den beiden hat mehr Würfel für seinen Quader verbraucht? Vergleiche die Rauminhalte der beiden Quader.

Denkanstöße

- Vergleiche bei beiden Modellen dieselbe Größe. - Überlege, wie Länge, Breite und Höhe eines Quaders mit seiner Zahl an Einheitswürfeln zusammenhängen. - Prüfe, ob unterschiedliche Maße trotzdem zur gleichen Würfelzahl führen können.

Lösung

1. Mateos Quader enthält \(6 \cdot 5 \cdot 4 = 120\) Würfel. Sein Rauminhalt beträgt \(120\,\text{cm}^3\). 2. Sophies Quader enthält \(10 \cdot 3 \cdot 4 = 120\) Würfel. Sein Rauminhalt beträgt ebenfalls \(120\,\text{cm}^3\). 3. Beide haben also gleich viele Würfel verbraucht.

Antwort

Beide haben gleich viele Würfel verbraucht. Die Rauminhalte beider Quader betragen jeweils \(120\,\text{cm}^3\).
4319294
Eine Schachtel ist teilweise mit Einheitswürfeln gefüllt. Die schwarze Umrandung zeigt die gesamte Größe der Schachtel. a) Wie viele Einheitswürfel passen insgesamt in diese Schachtel? b) Wie viele Einheitswürfel fehlen noch, um die Schachtel vollständig zu füllen?
Abbildung zur Aufgabe 431929

Denkanstöße

- Lies aus dem schwarzen Rahmen ab, wie viele Würfel in eine vollständige Bodenschicht passen. - Überlege, wie viele solcher Schichten die Schachtel hoch ist. - Zähle anschließend die bereits vorhandenen Würfel systematisch.

Lösung

1. Eine vollständige Bodenschicht ist \(4\) Würfel lang und \(3\) Würfel breit. Sie enthält \(4 \cdot 3 = 12\) Einheitswürfel. 2. Die Schachtel ist \(3\) Würfel hoch. Insgesamt passen deshalb \(12 \cdot 3 = 36\) Einheitswürfel hinein. 3. Bereits vorhanden sind \(9\) Würfel in der linken Wand und \(3\) weitere Würfel in der vorderen Reihe. Das sind \(9 + 3 = 12\) Einheitswürfel. 4. Es fehlen \(36 - 12 = 24\) Einheitswürfel.

Antwort

a) \(36\) Einheitswürfel b) \(24\) Einheitswürfel
4328054
Wie viele Würfel wurden insgesamt für dieses Gebäude verwendet? Das Gebäude soll zu einem vollen Quader ergänzt werden, der eine Grundfläche von \(3 \times 3\) Feldern und überall die Höhe \(2\) hat. Wie viele Würfel musst du noch hinzufügen?
Abbildung zur Aufgabe 432805

Denkanstöße

- Der Bauplan zeigt die Höhe jedes Turms des vorhandenen Gebäudes. - Überlege, wie ein vollständig gefüllter Quader mit der angegebenen Grundfläche und Höhe aussehen würde. - Prüfe am Ende, ob vorhandene und ergänzte Würfel zusammen genau diesen Quader ergeben.

Lösung

1. Die vorhandenen Würfel ergeben zusammen \(2 + 1 + 2 + 1 + 1 + 1 + 2 + 1 + 2 = 13\) Würfel. 2. Der volle Quader mit einer Grundfläche von \(3 \times 3\) Feldern und der Höhe \(2\) enthält \(3 \cdot 3 \cdot 2 = 18\) Würfel. 3. Daher fehlen \(18 - 13 = 5\) Würfel.

Antwort

Es wurden \(13\) Würfel verwendet. Es müssen noch \(5\) Würfel hinzugefügt werden.
4328144
Hier siehst du einen Bauplan für ein Würfelgebäude. Wie viele kleine Würfel werden insgesamt benötigt, um dieses Gebäude vollständig aufzubauen?
Abbildung zur Aufgabe 432814

Denkanstöße

- Jede Zahl im Bauplan beschreibt die Höhe eines Stapels an genau einer Stelle. - Gehe sicher, dass du kein Feld des Bauplans übersiehst. - Kontrolliere deine Gesamtzahl, indem du die Anordnung noch einmal zeilenweise prüfst.

Lösung

1. In der vorderen Reihe stehen \(2 + 1 + 2 = 5\) Würfel. 2. In der mittleren Reihe stehen \(1 + 3 + 1 = 5\) Würfel, in der hinteren Reihe ebenfalls \(2 + 1 + 2 = 5\) Würfel. 3. Insgesamt werden \(5 + 5 + 5 = 15\) Würfel benötigt.

Antwort

Es werden insgesamt \(15\) Würfel benötigt.
4328244
Das abgebildete Gebäude besteht aus Einheitswürfeln. Es soll zu einem vollständig gefüllten Quader ergänzt werden, der \(3\) Würfel breit, \(3\) Würfel tief und \(2\) Würfel hoch ist. Wie viele zusätzliche Würfel müssen hinzugefügt werden?
Abbildung zur Aufgabe 432824

Denkanstöße

- Vergleiche die bereits vorhandenen Türme mit dem schwarzen Rahmen des fertigen Quaders. - Achte darauf, dass leere Stellen innerhalb des Rahmens ebenfalls Würfelplätze sind. - Kontrolliere, ob deine Ergänzung am Ende überall die vorgegebene Höhe erreicht.

Lösung

1. Bereits vorhanden sind \(5\) Türme mit jeweils \(2\) Würfeln. Das sind \(5 \cdot 2 = 10\) Einheitswürfel. 2. Eine vollständige Schicht des fertigen Quaders enthält \(3 \cdot 3 = 9\) Würfel. 3. Der fertige Quader ist \(2\) Schichten hoch und enthält daher \(9 \cdot 2 = 18\) Einheitswürfel. 4. Es fehlen \(18 - 10 = 8\) Einheitswürfel.

Antwort

Es müssen \(8\) Einheitswürfel hinzugefügt werden.
4328304
Wie viele Einheitswürfel wurden für dieses symmetrische Gebäude verwendet?
Abbildung zur Aufgabe 432830

Denkanstöße

- Nutze die Symmetrie, um gleichartige Türme im Bauplan zu erkennen. - Überlege, wie du die Türme sinnvoll in Gruppen erfassen kannst, ohne einen doppelt zu zählen. - Kontrolliere die Mitte und die Randpositionen getrennt.

Lösung

1. Die vier Ecktürme sind jeweils \(3\) Würfel hoch. Das sind \(4 \cdot 3 = 12\) Würfel. 2. Die vier Türme dazwischen sind jeweils \(2\) Würfel hoch. Das sind \(4 \cdot 2 = 8\) Würfel. 3. Der Turm in der Mitte ist \(1\) Würfel hoch. 4. Insgesamt sind es \(12 + 8 + 1 = 21\) Würfel.

Antwort

Das Gebäude besteht aus \(21\) Würfeln.
4328314
Die drei Schachteln sollen vollständig mit Einheitswürfeln gefüllt werden. Jeder Einheitswürfel hat einen Rauminhalt von \(1\) Raumeinheit. Wie viele Würfel passen jeweils in die Schachteln? Bestimme außerdem den Rauminhalt jeder Schachtel.
Abbildung zur Aufgabe 432831

Denkanstöße

- Lies bei jeder Schachtel ihre Ausdehnung in den drei Raumrichtungen aus der Abbildung ab. - Überlege, wie viele Einheitswürfel nötig sind, um den Raum ohne Lücken zu füllen. - Da jeder Einheitswürfel einen Rauminhalt von \(1\) Raumeinheit hat, sollten Würfelzahl und Zahlenwert des Rauminhalts zusammenpassen.

Lösung

1. In Schachtel A passen pro Schicht \(3\cdot3=9\) Würfel und \(4\) Schichten übereinander. Das sind \(9\cdot4=36\) Würfel. Der Rauminhalt beträgt \(36\) Raumeinheiten. 2. In Schachtel B passen pro Schicht \(5\cdot2=10\) Würfel und \(2\) Schichten übereinander. Das sind \(10\cdot2=20\) Würfel. Der Rauminhalt beträgt \(20\) Raumeinheiten. 3. In Schachtel C passen pro Schicht \(2\cdot4=8\) Würfel und \(3\) Schichten übereinander. Das sind \(8\cdot3=24\) Würfel. Der Rauminhalt beträgt \(24\) Raumeinheiten.

Antwort

Schachtel A: \(36\) Einheitswürfel; Rauminhalt \(36\) Raumeinheiten. Schachtel B: \(20\) Einheitswürfel; Rauminhalt \(20\) Raumeinheiten. Schachtel C: \(24\) Einheitswürfel; Rauminhalt \(24\) Raumeinheiten.
4328324
Wie viele Würfel passen in diese Schachteln? Die schwarzen Außenlinien zeigen jeweils die ganze Schachtel. Schreibe für jede Schachtel eine passende Malaufgabe auf.
Abbildung zur Aufgabe 432832

Denkanstöße

- Nutze die schwarzen Außenlinien, um Länge, Breite und Höhe jeder Schachtel abzulesen. - Überlege zuerst, wie viele Würfel in eine vollständige Lage passen. - Berücksichtige anschließend, wie viele solcher Lagen übereinander passen.

Lösung

1. Schachtel 1 ist \(3\) Würfel breit, \(3\) Würfel tief und \(2\) Würfel hoch. Daher passen \(3 \cdot 3 \cdot 2 = 18\) Würfel hinein. 2. Schachtel 2 ist \(4\) Würfel breit, \(2\) Würfel tief und \(2\) Würfel hoch. Daher passen \(4 \cdot 2 \cdot 2 = 16\) Würfel hinein.

Antwort

Schachtel 1: \(18\) Würfel, zum Beispiel mit \(3 \cdot 3 \cdot 2\). Schachtel 2: \(16\) Würfel, zum Beispiel mit \(4 \cdot 2 \cdot 2\).
4328334
Vergleiche die beiden Schachteln X und Y. In welche Schachtel passen mehr Würfel hinein? Um wie viele Würfel unterscheiden sie sich?
Abbildung zur Aufgabe 432833

Denkanstöße

- Berechne zuerst für jede Schachtel einzeln, wie viele Würfel hineinpassen. - Vergleiche dann die beiden Ergebnisse. - Den Unterschied findest du durch eine Minusaufgabe heraus.

Lösung

1. Rauminhalt Schachtel X (Breite \(3\), Tiefe \(4\), Höhe \(3\)): \(3 \cdot 4 \cdot 3 = 36\) Würfel. 2. Rauminhalt Schachtel Y (Breite \(5\), Tiefe \(3\), Höhe \(2\)): \(5 \cdot 3 \cdot 2 = 30\) Würfel. 3. Vergleich: Da \(36 > 30\), passen in Schachtel X mehr Würfel hinein. 4. Differenz: \(36 - 30 = 6\) Würfel.

Antwort

In Schachtel X passen mehr Würfel hinein. Der Unterschied beträgt \(6\) Würfel.
4328354
Kwame Mensah baut eine Skulptur aus blauen Holzwürfeln. Wie viele Würfel hat er für das abgebildete Werk insgesamt verwendet? Denke daran, auch die Würfel mitzuzählen, die unter oder hinter den sichtbaren Würfeln liegen.
Abbildung zur Aufgabe 432835

Denkanstöße

- Achte darauf, dass ein sichtbarer oberer Würfel weitere Würfel darunter voraussetzt. - Wähle eine systematische Zählweise, mit der du keinen Turm übersiehst. - Kontrolliere die Gesamtzahl noch einmal aus einer zweiten Zerlegung, zum Beispiel nach Reihen oder Höhen.

Lösung

1. In der vorderen Reihe stehen \(1 + 1 + 1 = 3\) Würfel. 2. In der mittleren Reihe stehen \(1 + 2 + 1 = 4\) Würfel, in der hinteren Reihe \(1 + 3 + 1 = 5\) Würfel. 3. Insgesamt sind das \(3 + 4 + 5 = 12\) Würfel.

Antwort

Kwame Mensah hat insgesamt \(12\) Würfel verwendet.
4328544
Dieses Gebäude soll zu einem vollen \(3 \times 3 \times 3\)-Würfel ergänzt werden. Ein solcher Würfel besteht aus insgesamt \(27\) kleinen Würfeln. Wie viele Würfel fehlen dem abgebildeten Gebäude noch?
Abbildung zur Aufgabe 432854

Denkanstöße

- Der schwarze Rahmen zeigt die vollständige Zielgestalt. - Vergleiche die vorhandenen Turmhöhen mit der Höhe des fertigen Würfels. - Kontrolliere, ob nach deiner Ergänzung jeder Platz des großen Würfels vollständig gefüllt wäre.

Lösung

1. In der vorderen Reihe stehen \(3 + 1 + 3 = 7\) Würfel. 2. In der mittleren Reihe stehen \(3 + 2 + 3 = 8\) Würfel, in der hinteren Reihe \(3 + 3 + 3 = 9\) Würfel. 3. Vorhanden sind insgesamt \(7 + 8 + 9 = 24\) Würfel. 4. Zum vollen Würfel fehlen \(27 - 24 = 3\) Würfel.

Antwort

Es fehlen \(3\) Würfel.
4328614
Vergleiche die beiden Würfelgebäude \(A\) und \(B\). Bestimme für jedes Gebäude, aus wie vielen Einheitswürfeln es besteht. Welches der beiden Gebäude hat den größeren Rauminhalt?
Abbildung zur Aufgabe 432861

Denkanstöße

- Zähle die Würfel Reihe für Reihe oder Stapel für Stapel. - Denke daran, dass unter den sichtbaren oberen Würfeln auch noch Würfel stehen müssen. - Vergleiche am Ende die beiden Gesamtzahlen.

Lösung

1. Gebäude \(A\) enthält vorne \(1\) Würfel, in der mittleren Reihe \(2 + 2 = 4\) Würfel und hinten ebenfalls \(2 + 2 = 4\) Würfel. Insgesamt sind es \(1 + 4 + 4 = 9\) Würfel. 2. Gebäude \(B\) enthält in beiden Reihen jeweils \(3 + 1 + 1 = 5\) Würfel. Insgesamt sind es \(5 + 5 = 10\) Würfel. 3. Da \(10 > 9\), hat Gebäude \(B\) den größeren Rauminhalt.

Antwort

Gebäude \(A\) besteht aus \(9\) Würfeln, Gebäude \(B\) aus \(10\) Würfeln. Gebäude \(B\) hat den größeren Rauminhalt.
4328724
Hier siehst du die Würfelgebäude A und B. Wie viele Würfel wurden für Gebäude B mehr verwendet als für Gebäude A?
Abbildung zur Aufgabe 432872

Denkanstöße

- Erfasse die Würfelzahl von Gebäude A und Gebäude B zunächst unabhängig voneinander. - Achte bei beiden Gebäuden auf verdeckte Würfel unter höheren Stapeln. - Vergleiche die beiden Gesamtzahlen erst am Ende.

Lösung

1. Gebäude A enthält vorne \(2 + 1 + 0 = 3\) und hinten \(3 + 2 + 1 = 6\) Würfel. Insgesamt sind es \(3 + 6 = 9\) Würfel. 2. Gebäude B enthält vorne \(2 + 2 + 1 = 5\) und hinten \(2 + 2 + 2 = 6\) Würfel. Insgesamt sind es \(5 + 6 = 11\) Würfel. 3. Der Unterschied beträgt \(11 - 9 = 2\) Würfel.

Antwort

Für Gebäude B wurden \(2\) Würfel mehr verwendet als für Gebäude A.
4328784
Vergleiche die beiden Gebäude A und B. Welches besteht aus mehr Würfeln und wie groß ist der Unterschied?
Abbildung zur Aufgabe 432878

Denkanstöße

- Bestimme für beide Gebäude zunächst unabhängig die vorhandene Würfelzahl. - Nutze bei dem regelmäßigen Gebäude seine gleichmäßige Struktur, ohne jeden Würfel einzeln zählen zu müssen. - Vergleiche anschließend die beiden Gesamtzahlen.

Lösung

1. Gebäude A enthält vorne \(3 + 0 + 3 = 6\) und hinten \(3 + 2 + 3 = 8\) Würfel. Insgesamt sind es \(14\) Würfel. 2. Gebäude B besteht aus \(3 \times 3\) Türmen mit jeweils \(2\) Würfeln. Das sind \(3 \cdot 3 \cdot 2 = 18\) Würfel. 3. Gebäude B hat \(18 - 14 = 4\) Würfel mehr.

Antwort

Gebäude B besteht aus mehr Würfeln. Der Unterschied beträgt \(4\) Würfel.
4328874
Samir hat aus orangefarbenen Würfeln ein Gebäude gebaut und zwei Baupläne dazu gezeichnet. a) Welcher Bauplan (A oder B) passt zu dem abgebildeten Gebäude? b) Wie viele Würfel hat Samir insgesamt für sein Gebäude verbaut? c) Wie viele Würfel fehlen noch, um das Gebäude zu einem vollen \(3 \times 3 \times 3\)-Würfel zu ergänzen?
Abbildung zur Aufgabe 432887

Denkanstöße

- Prüfe zuerst, welcher Bauplan die räumliche Anordnung des Gebäudes korrekt wiedergibt. - Nutze den passenden Plan anschließend, um die Würfel des Gebäudes vollständig zu erfassen. - Vergleiche das Gebäude für Teil c) mit dem vollständig gefüllten großen Würfel.

Lösung

1. Bauplan A stimmt mit allen Stapelhöhen überein: Der Turm der Höhe \(3\) steht hinten links, der mittlere Turm hat die Höhe \(2\), alle übrigen Türme die Höhe \(1\). 2. Insgesamt sind es \(3 + 2 + 7 \cdot 1 = 12\) Würfel. 3. Ein voller \(3 \times 3 \times 3\)-Würfel besteht aus \(27\) Würfeln. Es fehlen \(27 - 12 = 15\) Würfel.

Antwort

a) Bauplan A b) \(12\) Würfel c) \(15\) Würfel
4328884
Bestimme den Rauminhalt der beiden abgebildeten Würfelgebäude. Ein Einheitswürfel hat einen Rauminhalt von \(1\,\text{cm}^3\).
Abbildung zur Aufgabe 432888

Denkanstöße

- Zähle bei jedem Gebäude die Einheitswürfel systematisch nach Reihen oder Türmen. - Achte darauf, ob ein höherer Turm mehrere Würfel übereinander enthält. - Verbinde die Würfelzahl mit dem Rauminhalt eines einzelnen Einheitswürfels.

Lösung

1. Gebäude A besteht vorne aus \(1\) Würfel und hinten aus einem Zweierturm plus einem einzelnen Würfel. Das sind \(1 + 2 + 1 = 4\) Einheitswürfel. 2. Gebäude B besteht vorne aus \(1\) Würfel und hinten aus \(3\) Würfeln. Das sind ebenfalls \(4\) Einheitswürfel. 3. Da jeder Einheitswürfel \(1\,\text{cm}^3\) Rauminhalt hat, besitzen beide Gebäude einen Rauminhalt von \(4\,\text{cm}^3\).

Antwort

Beide Würfelgebäude haben einen Rauminhalt von \(4\,\text{cm}^3\).
4328914
Vergleiche die Gebäude A und B. Bestimme für jedes Gebäude die Anzahl der Würfel und entscheide, welches mehr Würfel enthält.
Abbildung zur Aufgabe 432891

Denkanstöße

- Zähle die Würfel für jedes Gebäude getrennt. - Gehe am besten turmweise vor: Wie viele Würfel stehen übereinander? - Vergleiche am Ende die beiden Zahlen.

Lösung

1. Gebäude A enthält vorne \(2\) Würfel und hinten \(3 + 2 = 5\) Würfel. Insgesamt sind es \(7\) Würfel. 2. Gebäude B enthält vorne \(2 + 1 + 0 = 3\) Würfel und hinten \(3 + 1 + 1 = 5\) Würfel. Insgesamt sind es \(8\) Würfel. 3. Gebäude B hat damit einen Würfel mehr als Gebäude A.

Antwort

Gebäude B hat mit \(8\) Würfeln einen Würfel mehr als Gebäude A mit \(7\) Würfeln.
4329174
Nils baut ein Gebäude nach dem unten stehenden Bauplan. Er hat eine Kiste mit genau \(20\) kleinen Würfeln. Wie viele Würfel bleiben in der Kiste übrig, wenn er das Gebäude fertig gebaut hat?
Abbildung zur Aufgabe 432917

Denkanstöße

- Jede Zahl im Bauplan steht für die Höhe eines Stapels. - Erfasse zunächst, wie viele Würfel das fertige Gebäude insgesamt benötigt. - Vergleiche diese Menge anschließend mit Nils’ Vorrat.

Lösung

1. In der vorderen Reihe stehen \(1 + 2 + 3 + 2 = 8\) Würfel, in der mittleren Reihe \(2 + 1 + 2 + 1 = 6\) Würfel und in der hinteren Reihe \(1 + 0 + 1 + 0 = 2\) Würfel. 2. Insgesamt werden \(8 + 6 + 2 = 16\) Würfel benötigt. 3. In der Kiste bleiben \(20 - 16 = 4\) Würfel übrig.

Antwort

Es bleiben \(4\) Würfel in der Kiste übrig.
4329354
Wie viele Würfel müssen hinzugefügt werden, um das gezeigte Gebäude zu einem vollen Quader der Größe \(3 \times 2 \times 2\) (Breite \(\times\) Tiefe \(\times\) Höhe) zu ergänzen?
Abbildung zur Aufgabe 432935

Denkanstöße

- Wie viele Würfel enthält der vollständige Quader insgesamt? - Zähle, wie viele Würfel im vorhandenen Gebäude stehen. - Berechne die Differenz zwischen dem vollständigen Quader und dem vorhandenen Gebäude.

Lösung

1. Ein voller Quader mit den Maßen \(3 \times 2 \times 2\) besteht aus \(3 \cdot 2 \cdot 2 = 12\) Würfeln. 2. Das aktuelle Gebäude besteht aus: \(2 + 2 + 1\) (vordere Reihe) und \(1 + 2 + 2\) (hintere Reihe). Die Summe ist \(2 + 2 + 1 + 1 + 2 + 2 = 10\) Würfel. 3. Um den Quader zu vervollständigen, fehlen \(12 - 10 = 2\) Würfel.

Antwort

Es müssen \(2\) Würfel hinzugefügt werden.
4329384
Berechne den Rauminhalt des Gebäudes. Jeder kleine Würfel ist ein Einheitswürfel mit einem Rauminhalt von \(1\) Raumeinheit.
Abbildung zur Aufgabe 432938

Denkanstöße

- Zähle die Würfel in den vier hohen Stapeln. - Vergiss den einzelnen Würfel in der Mitte nicht. - Übertrage die Anzahl der Einheitswürfel auf die Raumeinheiten.

Lösung

1. Die vier Ecktürme bestehen aus jeweils \(3\) Würfeln. Das sind zusammen \(4\cdot3=12\) Einheitswürfel. 2. In der Mitte steht noch \(1\) Einheitswürfel. 3. Insgesamt sind es \(12+1=13\) Einheitswürfel. Weil jeder Einheitswürfel \(1\) Raumeinheit hat, beträgt der Rauminhalt \(13\) Raumeinheiten.

Antwort

Der Rauminhalt beträgt \(13\) Raumeinheiten.
4329514
Der durchsichtige Kasten soll vollständig mit blauen Holzwürfeln gefüllt werden. Einige Würfel stehen schon darin. Wie viele Würfel fehlen noch, um den Kasten randvoll zu füllen?
Abbildung zur Aufgabe 432951

Denkanstöße

- Nutze den äußeren Kasten, um die vollständige Zielgröße zu erkennen. - Zähle die vorhandenen Würfel mit einer systematischen Ordnung, zum Beispiel nach Reihen. - Kontrolliere, ob deine Ergänzung den Kasten genau vollständig füllen würde.

Lösung

1. In den Kasten mit einer Grundfläche von \(3 \times 3\) Feldern und der Höhe \(2\) passen \(3 \cdot 3 \cdot 2 = 18\) Würfel. 2. Vorhanden sind vorne \(1 + 0 + 1 = 2\), in der Mitte \(2 + 1 + 2 = 5\) und hinten \(2 + 2 + 2 = 6\) Würfel. Insgesamt sind es \(2 + 5 + 6 = 13\) Würfel. 3. Es fehlen \(18 - 13 = 5\) Würfel.

Antwort

Es fehlen noch \(5\) Würfel.
4329694
Yuna hat dieses Würfelgebäude gebaut. Sie möchte es zu einem vollen Quader ergänzen. Die schwarzen Linien im Bild zeigen den fertigen Quader. Wie viele Würfel muss Yuna noch hinzufügen, um den Quader komplett zu füllen?
Abbildung zur Aufgabe 432969

Denkanstöße

- Nutze den schwarzen Rahmen, um die vollständige Form des Zielquaders zu erkennen. - Erfasse die bereits gebauten Türme so, dass verdeckte Würfel mitgezählt werden. - Prüfe, ob deine Ergänzung alle freien Würfelplätze des Rahmens füllen würde.

Lösung

1. In der vorderen Reihe stehen \(1 + 2 + 0 = 3\) Würfel, in der hinteren Reihe \(2 + 1 + 1 = 4\) Würfel. Insgesamt sind \(3 + 4 = 7\) Würfel vorhanden. 2. In den vollen Quader mit den Maßen \(3 \times 2 \times 2\) passen \(3 \cdot 2 \cdot 2 = 12\) Würfel. 3. Daher fehlen noch \(12 - 7 = 5\) Würfel.

Antwort

\(5\) Würfel.
4206854
Haruto baut einen Quader aus kleinen Holzwürfeln. Sein Quader ist \(5\) Würfel lang, \(2\) Würfel breit und \(3\) Würfel hoch. a) Wie viele Würfel hat Haruto insgesamt für seinen Quader verwendet? b) Er möchte den Quader nun so verändern, dass er nur noch \(2\) Würfel hoch ist. Länge und Breite sollen gleich bleiben. Wie viele Würfel muss er dafür von seinem Quader wegnehmen?

Denkanstöße

- Betrachte zuerst, wie der ursprüngliche Quader in gleich große Schichten aufgebaut ist. - Länge und Breite bleiben beim Umbau unverändert; nur die Höhe ändert sich. - Überlege, welcher Teil des ursprünglichen Quaders dadurch wegfällt.

Lösung

1. In einer Schicht liegen \(5 \cdot 2 = 10\) Würfel. 2. Bei \(3\) Schichten sind es insgesamt \(10 \cdot 3 = 30\) Würfel. 3. Für die neue Höhe von \(2\) Würfeln wird eine ganze Schicht mit \(10\) Würfeln entfernt.

Antwort

a) Haruto hat insgesamt \(30\) Würfel verwendet. b) Er muss \(10\) Würfel wegnehmen.
4206904
Ein Quader besteht aus kleinen Würfeln mit der Kantenlänge \(1\,\text{cm}\). Er ist \(5\,\text{cm}\) lang, \(3\,\text{cm}\) breit und \(2\,\text{cm}\) hoch. a) Wie viele Würfel liegen in der untersten Schicht? b) Wie viele Schichten liegen übereinander? c) Wie viele Würfel sind es insgesamt? d) Du stellst alle Würfel in einer einzigen Reihe hintereinander. Wie lang ist diese Reihe?

Denkanstöße

- Ordne die drei Maße des Quaders den Richtungen Länge, Breite und Höhe zu. - Überlege, was die Kantenlänge der kleinen Würfel für ihre Anordnung im Quader bedeutet. - Für die lange Reihe bleibt die Gesamtzahl der Würfel unverändert.

Lösung

1. In der untersten Schicht liegen \(5 \cdot 3 = 15\) Würfel. 2. Da jeder Würfel \(1\,\text{cm}\) hoch ist, ergeben \(2\,\text{cm}\) Höhe genau \(2\) Schichten. 3. Insgesamt sind es \(15 \cdot 2 = 30\) Würfel. 4. In einer Reihe sind \(30\) Würfel mit je \(1\,\text{cm}\) Kantenlänge zusammen \(30\,\text{cm}\) lang.

Antwort

a) In der untersten Schicht liegen \(15\) Würfel. b) Es liegen \(2\) Schichten übereinander. c) Insgesamt wurden \(30\) Würfel verwendet. d) Die Reihe wird \(30\,\text{cm}\) lang.
4206924
Eine Schachtel hat einen Rauminhalt von genau \(36\,\text{cm}^3\). Sie ist vollständig mit Einheitswürfeln der Kantenlänge \(1\,\text{cm}\) gefüllt. Gib drei verschiedene Möglichkeiten an, welche Maße Länge, Breite und Höhe die Schachtel haben könnte. Alle Maße sollen ganze Zentimeter sein.

Denkanstöße

- Überlege zuerst, wie viele Einheitswürfel in einer vollständigen Bodenschicht liegen könnten. - Suche zu dieser Zahl eine passende Anzahl gleich aufgebauter Schichten. - Verändere die Form der Bodenschicht, damit wirklich verschiedene Schachtelmaße entstehen.

Lösung

1. Die gefüllte Schachtel enthält \(36\) Einheitswürfel. 2. Eine Möglichkeit ist eine Bodenschicht mit \(6 \cdot 3 = 18\) Würfeln und \(2\) solchen Schichten. Das ergibt \(36\) Würfel und die Maße \(6\,\text{cm}\), \(3\,\text{cm}\), \(2\,\text{cm}\). 3. Eine zweite Möglichkeit ist eine einzige Schicht mit \(9 \cdot 4 = 36\) Würfeln. Die Maße sind \(9\,\text{cm}\), \(4\,\text{cm}\), \(1\,\text{cm}\). 4. Eine dritte Möglichkeit ist eine Bodenschicht mit \(4 \cdot 3 = 12\) Würfeln und \(3\) Schichten. Die Maße sind \(4\,\text{cm}\), \(3\,\text{cm}\), \(3\,\text{cm}\). 5. Andere ganzzahlige Anordnungen von \(36\) Einheitswürfeln sind ebenfalls möglich.

Antwort

Drei mögliche Antworten sind: \(6\,\text{cm} \times 3\,\text{cm} \times 2\,\text{cm}\), \(9\,\text{cm} \times 4\,\text{cm} \times 1\,\text{cm}\), \(4\,\text{cm} \times 3\,\text{cm} \times 3\,\text{cm}\).
4206974
Ein Quader besteht aus \(1\,\text{cm}^3\) großen Würfeln. Er ist \(6\,\text{cm}\) lang, \(4\,\text{cm}\) breit und \(3\,\text{cm}\) hoch. a) Bestimme die Gesamtzahl der Würfel. b) Der Quader wird so umgebaut, dass er bei gleicher Würfelanzahl nur noch \(2\,\text{cm}\) hoch ist. Wie viele Würfel bilden nun eine Schicht? c) Welche Länge und Breite könnte dieser neue Quader haben? Gib eine Möglichkeit an.

Denkanstöße

- Die Würfelzahl bleibt beim Umbau unverändert. - Vergleiche, wie sich eine andere Höhe auf die Zahl der Würfel in einer Schicht auswirkt. - Für Teil c) sind verschiedene rechteckige Grundflächen möglich; prüfe deine Maße an der unveränderten Würfelzahl.

Lösung

1. In einer Schicht liegen \(6 \cdot 4 = 24\) Würfel. Bei \(3\) Schichten sind das \(24 \cdot 3 = 72\) Würfel. 2. Der neue Quader ist \(2\) Schichten hoch. In jeder Schicht liegen deshalb \(72 : 2 = 36\) Würfel. 3. Für Länge und Breite werden zwei Zahlen gesucht, deren Produkt \(36\) ist. Zum Beispiel sind \(6\,\text{cm}\) und \(6\,\text{cm}\) möglich; auch \(9\,\text{cm}\) und \(4\,\text{cm}\) passen.

Antwort

a) Der Quader besteht aus \(72\) Würfeln. b) In einer Schicht liegen nun \(36\) Würfel. c) Mögliche Maße sind zum Beispiel: Länge \(6\,\text{cm}\) und Breite \(6\,\text{cm}\) (oder \(9\,\text{cm}\) und \(4\,\text{cm}\)).
4209504
Marta hat \(12\) Einheitswürfel mit einer Kantenlänge von jeweils \(1\,\text{cm}\). Sie möchte daraus verschiedene Quader bauen und dabei immer alle \(12\) Würfel verwenden. a) Zuerst legt sie alle Würfel in einer einzigen langen Reihe hintereinander. Wie lang, breit und hoch ist dieser Quader? b) Danach baut sie einen Quader, der \(2\,\text{cm}\) breit und \(2\,\text{cm}\) hoch ist. Berechne die Länge dieses Quaders. c) Kann Marta aus ihren \(12\) Würfeln auch einen einzigen großen Würfel bauen? Begründe deine Entscheidung.

Denkanstöße

- Betrachte bei jeder Bauform, wie die Würfel auf Länge, Breite und Höhe verteilt sind. - Für Teil b) sind zwei Maße bereits festgelegt; die Gesamtzahl bleibt gleich. - Für Teil c) müssen bei einem Würfel alle drei Kantenlängen übereinstimmen.

Lösung

1. In einer einzigen Reihe liegen \(12\) Würfel hintereinander. Der Quader ist daher \(12\,\text{cm}\) lang, \(1\,\text{cm}\) breit und \(1\,\text{cm}\) hoch. 2. Bei einer Breite von \(2\,\text{cm}\) und einer Höhe von \(2\,\text{cm}\) liegen in jedem \(1\,\text{cm}\) langen Abschnitt \(2 \cdot 2 = 4\) Würfel. Daher beträgt die Länge \(12 : 4 = 3\,\text{cm}\). 3. Für einen Würfel müssten Länge, Breite und Höhe gleich sein. Ein Würfel mit Kantenlänge \(2\,\text{cm}\) benötigt \(2 \cdot 2 \cdot 2 = 8\) Einheitswürfel; ein Würfel mit Kantenlänge \(3\,\text{cm}\) benötigt bereits \(3 \cdot 3 \cdot 3 = 27\). Mit genau \(12\) Würfeln ist daher kein Würfel möglich.

Antwort

a) Länge: \(12\,\text{cm}\), Breite: \(1\,\text{cm}\), Höhe: \(1\,\text{cm}\) b) Die Länge beträgt \(3\,\text{cm}\). c) Nein. Ein Würfel mit der Kantenlänge \(2\,\text{cm}\) benötigt \(8\) Einheitswürfel; der nächstgrößere Würfel mit der Kantenlänge \(3\,\text{cm}\) benötigt bereits \(27\) Einheitswürfel.
4209514
Architektin Hana Mori baut Modelle aus kleinen Holzwürfeln mit \(1\,\text{cm}\) Kantenlänge. a) Ihr erstes Modell ist ein Quader. Er besteht aus \(3\) Schichten. Jede Schicht hat \(4\) Reihen mit jeweils \(5\) Würfeln. Wie viele Würfel hat sie insgesamt verbraucht? b) Aus genauso vielen Würfeln baut sie ein zweites Modell. Es soll \(2\,\text{cm}\) hoch und \(6\,\text{cm}\) lang sein. Wie breit wird dieses Modell?

Denkanstöße

- Übersetze die Beschreibung des ersten Modells in Schichten und Reihen. - Beim zweiten Modell bleibt dieselbe Gesamtzahl an Würfeln erhalten. - Prüfe, wie die gegebenen Maße des zweiten Modells die noch fehlende Breite einschränken.

Lösung

1. In einer Schicht liegen \(4 \cdot 5 = 20\) Würfel. 2. Bei \(3\) Schichten sind das \(20 \cdot 3 = 60\) Würfel. 3. Das zweite Modell hat \(2\) Schichten. In jeder Schicht liegen deshalb \(60 : 2 = 30\) Würfel. 4. Eine Schicht ist \(6\) Würfel lang. Bei \(30\) Würfeln pro Schicht ist sie daher \(30 : 6 = 5\) Würfel breit. Das Modell wird \(5\,\text{cm}\) breit.

Antwort

a) Sie hat insgesamt \(60\) Würfel verbraucht. b) Das Modell wird \(5\,\text{cm}\) breit.
4209584
Du hast genau \(24\) kleine Holzwürfel mit einer Kantenlänge von jeweils \(1\,\text{cm}\). a) Du baust daraus einen Quader, der \(2\,\text{cm}\) hoch und \(3\,\text{cm}\) breit ist. Wie lang ist dieser Quader? b) Nenne zwei weitere Möglichkeiten, wie man aus allen \(24\) Würfeln einen Quader bauen kann. Gib jeweils die Länge, Breite und Höhe an.

Denkanstöße

- Für jeden Quader müssen alle vorhandenen Würfel verwendet werden. - Überlege, welche verschiedenen rechteckigen Schichten sich mit dieser Würfelzahl bilden lassen. - Prüfe jede vorgeschlagene Kombination daran, ob Länge, Breite und Höhe zusammen wirklich alle Würfel erfassen.

Lösung

1. Bei \(3\,\text{cm}\) Breite und \(2\,\text{cm}\) Höhe liegen in jedem \(1\,\text{cm}\) langen Abschnitt \(3 \cdot 2 = 6\) Würfel. 2. Deshalb ist der Quader \(24 : 6 = 4\,\text{cm}\) lang. 3. Für weitere Quader werden drei Seitenlängen gesucht, deren Produkt \(24\) ist. Zum Beispiel passen \(6\,\text{cm}\), \(2\,\text{cm}\) und \(2\,\text{cm}\) oder \(8\,\text{cm}\), \(3\,\text{cm}\) und \(1\,\text{cm}\).

Antwort

a) Der Quader ist \(4\,\text{cm}\) lang. b) Mögliche Antworten sind zum Beispiel: \(6\,\text{cm}\) lang, \(2\,\text{cm}\) breit, \(2\,\text{cm}\) hoch oder \(8\,\text{cm}\) lang, \(3\,\text{cm}\) breit, \(1\,\text{cm}\) hoch.
4209654
Ein durchsichtiger Kasten wird mit Zentimeterwürfeln gefüllt. Jeder Würfel hat einen Rauminhalt von \(1\,\text{cm}^3\). In der untersten Schicht liegen genau \(15\) Würfel. Wenn der Kasten bis oben hin voll ist, enthält er insgesamt \(45\) Würfel. a) Wie viele Würfelschichten liegen übereinander? b) Wie lang und wie breit könnte die unterste Schicht sein? Nenne eine Möglichkeit.

Denkanstöße

- Die Gesamtzahl der Würfel verteilt sich auf gleich große Schichten. - Für die Grundfläche sind mehrere rechteckige Anordnungen möglich. - Prüfe deine vorgeschlagenen Seitenlängen daran, ob eine Schicht genau die vorgegebene Würfelzahl enthält.

Lösung

1. Jede Schicht enthält \(15\) Würfel. Deshalb sind es \(45:15=3\) gleich große Schichten. 2. Für die unterste Schicht werden zwei Seitenlängen gesucht, deren Produkt \(15\) ist. 3. Zum Beispiel passen \(3\) Reihen mit je \(5\) Würfeln. Die Schicht kann also \(3\,\text{cm}\) breit und \(5\,\text{cm}\) lang sein.

Antwort

a) Es liegen \(3\) Schichten übereinander. b) Eine Möglichkeit ist \(5\,\text{cm}\) lang und \(3\,\text{cm}\) breit. Auch \(15\,\text{cm}\) und \(1\,\text{cm}\) sind möglich.
4319184
Aus Einheitswürfeln wird ein großer \(3 \times 3 \times 3\)-Würfel gebaut. Ein Teil ist schon fertig. Der schwarze Rahmen zeigt die Größe des fertigen Würfels. Wie viele Einheitswürfel fehlen noch?
Abbildung zur Aufgabe 431918

Denkanstöße

- Der schwarze Rahmen zeigt, wie groß der fertige Würfel sein soll. - Bestimme unabhängig davon, wie viele Würfel im abgebildeten Teil schon vorhanden sind. - Vergleiche beide Mengen erst, wenn du sie vollständig erfasst hast.

Lösung

1. Eine vollständige Schicht des großen Würfels enthält \(3 \cdot 3 = 9\) Einheitswürfel. Mit \(3\) Schichten sind das \(9 \cdot 3 = 27\) Einheitswürfel. 2. In der hinteren Reihe stehen \(3 + 2 + 2 = 7\) Würfel. 3. In der mittleren Reihe stehen \(2 + 1 = 3\) Würfel, in der vorderen Reihe \(1\) Würfel. 4. Bereits vorhanden sind \(7 + 3 + 1 = 11\) Einheitswürfel. 5. Es fehlen \(27 - 11 = 16\) Einheitswürfel.

Antwort

Es fehlen \(16\) Einheitswürfel.
4319344
Oskar möchte aus seinen Bausteinen einen großen Würfel bauen, der aus \(3 \times 3 \times 3\) kleinen Würfeln besteht. Auf dem Bild siehst du, wie weit er schon gekommen ist. Wie viele kleine Würfel fehlen Oskar noch, um den großen Würfel fertigzustellen?
Abbildung zur Aufgabe 431934

Denkanstöße

- Der fertige große Würfel hat in allen drei Raumrichtungen dieselbe Ausdehnung. - Zähle die bereits vorhandenen Würfel systematisch, ohne verdeckte Würfel zu vergessen. - Prüfe, ob vorhandene und fehlende Würfel zusammen den vollständigen großen Würfel ergeben.

Lösung

1. Ein vollständiger \(3 \times 3 \times 3\)-Würfel besteht aus \(3 \cdot 3 \cdot 3 = 27\) kleinen Würfeln. 2. In der vorderen Reihe stehen \(2 + 1 + 0 = 3\) Würfel. 3. In der mittleren Reihe stehen \(3 + 2 + 1 = 6\) Würfel, in der hinteren Reihe \(3 + 3 + 2 = 8\) Würfel. 4. Schon vorhanden sind \(3 + 6 + 8 = 17\) Würfel. 5. Es fehlen \(27 - 17 = 10\) Würfel.

Antwort

Oskar fehlen noch \(10\) kleine Würfel, um den großen Würfel fertigzustellen.
4319404
Das abgebildete Gebäude besteht aus gleichen Holzwürfeln mit \(1\,\text{cm}\) Kantenlänge. Jeder kleine Würfel hat einen Rauminhalt von \(1\,\text{cm}^3\). In der Mitte befindet sich ein quadratischer Schacht, der von oben bis unten durch das Gebäude verläuft. Welchen Rauminhalt hat das Gebäude? Gib das Ergebnis in \(\text{cm}^3\) an.
Abbildung zur Aufgabe 431940

Denkanstöße

- Vergleiche das Gebäude mit einem vollständig gefüllten Würfel gleicher Außenmaße. - Welche Würfelplätze fehlen allein wegen des durchgehenden Schachts? - Achte darauf, Würfelzahl und Rauminhalt auseinanderzuhalten.

Lösung

1. Ohne den Schacht wäre das Gebäude ein \(3 \times 3 \times 3\)-Würfel. Eine Schicht enthält \(3 \cdot 3 = 9\) Einheitswürfel, also enthalten \(3\) Schichten \(9 \cdot 3 = 27\) Einheitswürfel. 2. Im mittleren Feld fehlen durch den Schacht in allen \(3\) Schichten je ein Würfel. Es fehlen also \(3\) Einheitswürfel. 3. Das Gebäude besteht aus \(27 - 3 = 24\) Einheitswürfeln. 4. Da jeder Einheitswürfel \(1\,\text{cm}^3\) Rauminhalt hat, beträgt der Rauminhalt des Gebäudes \(24\,\text{cm}^3\).

Antwort

\(24\,\text{cm}^3\)
4319454
Ein Würfelgebäude wurde aus Einheitswürfeln mit einer Kantenlänge von jeweils \(1\,\text{cm}\) gebaut. 1. Bestimme den Rauminhalt des gezeigten Würfelgebäudes in \(\text{cm}^3\). 2. Wie viele zusätzliche Einheitswürfel werden benötigt, um das Gebäude zu einem vollen Würfel mit \(3\,\text{cm}\) Kantenlänge zu vervollständigen?
Abbildung zur Aufgabe 431945

Denkanstöße

- Erfasse zuerst die vorhandenen Würfel des Gebäudes vollständig. - Jeder Einheitswürfel steht für denselben Rauminhalt. - Vergleiche das Gebäude anschließend mit dem vollständigen Würfel gleicher Außenmaße.

Lösung

1. In der vorderen Reihe steht \(1\) Würfel, in der mittleren Reihe stehen \(2 + 2 = 4\) Würfel und in der hinteren Reihe \(3 + 2 + 1 = 6\) Würfel. 2. Insgesamt sind \(1 + 4 + 6 = 11\) Einheitswürfel verbaut. Daher beträgt der Rauminhalt \(11\,\text{cm}^3\). 3. Eine vollständige Schicht des großen Würfels enthält \(3 \cdot 3 = 9\) Einheitswürfel. Mit \(3\) Schichten sind das \(27\) Einheitswürfel. 4. Es fehlen \(27 - 11 = 16\) Einheitswürfel.

Antwort

1. \(11\,\text{cm}^3\) 2. \(16\) zusätzliche Einheitswürfel
4319724
Das abgebildete Würfelgebäude G und der dazugehörige Bauplan P zeigen dieselbe Figur aus Einheitswürfeln. 1. Aus wie vielen Einheitswürfeln besteht das Gebäude G insgesamt? 2. Wie viele Einheitswürfel fehlen noch, um Gebäude G zu einem vollen \(3 \times 3 \times 3\)-Würfel zu ergänzen?
Abbildung zur Aufgabe 431972

Denkanstöße

- Der Bauplan zeigt dir die Höhe jedes einzelnen Turms. - Halte die vorhandene Gesamtzahl und die Größe des vollständigen Zielwürfels getrennt fest. - Prüfe am Ende, ob vorhandene und fehlende Würfel zusammen den Zielwürfel ergeben.

Lösung

1. Im Bauplan stehen insgesamt \(1 + 2 + 3 + 1 + 1 + 2 + 3 = 13\) Einheitswürfel. 2. Ein vollständiger \(3 \times 3 \times 3\)-Würfel besteht aus \(27\) Einheitswürfeln. 3. Es fehlen \(27 - 13 = 14\) Einheitswürfel.

Antwort

1. \(13\) Einheitswürfel 2. \(14\) Einheitswürfel
4320304
Dieses orangefarbene Würfelgebäude soll zu einem vollen Quader der Größe \(3 \times 3 \times 4\) ergänzt werden. Der fertige Quader besteht aus \(36\) kleinen Würfeln. Wie viele kleine Würfel müssen noch hinzugefügt werden?
Abbildung zur Aufgabe 432030

Denkanstöße

- Nutze den äußeren Rahmen, um die Größe des fertigen Quaders zu verstehen. - Erfasse das vorhandene Gebäude systematisch, sodass auch verdeckte Würfel berücksichtigt werden. - Vergleiche erst danach den vorhandenen Zustand mit dem vollständig gefüllten Quader.

Lösung

1. In der vorderen Reihe stehen \(1 + 1 + 2 = 4\) Würfel, in der mittleren Reihe \(1 + 2 + 3 = 6\) und in der hinteren Reihe \(2 + 3 + 4 = 9\). 2. Bereits vorhanden sind \(4 + 6 + 9 = 19\) Würfel. 3. Der volle Quader enthält \(36\) Würfel. Es fehlen also \(36 - 19 = 17\) Würfel.

Antwort

Es müssen noch \(17\) kleine Würfel hinzugefügt werden.
4320524
Ein Würfelgebäude besteht aus Einheitswürfeln mit einer Kantenlänge von jeweils \(1\,\text{cm}\). Die schwarzen Linien zeigen einen vollständigen Würfel mit \(3\,\text{cm}\) Kantenlänge. 1) Wie viele Einheitswürfel wurden bereits verwendet und wie groß ist der Rauminhalt des Gebäudes in \(\text{cm}^3\)? 2) Wie viele Einheitswürfel fehlen, um den vollständigen Würfel zu erhalten?
Abbildung zur Aufgabe 432052

Denkanstöße

- Zähle die bereits gebauten Würfel systematisch Reihe für Reihe oder Turm für Turm. - Verbinde die Anzahl der \(1\,\text{cm}\)-Einheitswürfel mit dem Rauminhalt in \(\text{cm}^3\). - Bestimme für den vollständigen Würfel zuerst die Anzahl der Würfel in einer ganzen Schicht.

Lösung

1. Vorne stehen \(1 + 1 + 1 = 3\) Einheitswürfel, in der mittleren Reihe \(2 + 2 + 1 = 5\) und hinten \(3 + 2 + 2 = 7\). 2. Insgesamt sind das \(3 + 5 + 7 = 15\) Einheitswürfel. Da jeder Einheitswürfel \(1\,\text{cm}^3\) Rauminhalt hat, beträgt der Rauminhalt \(15\,\text{cm}^3\). 3. Eine vollständige Schicht des großen Würfels enthält \(3 \cdot 3 = 9\) Einheitswürfel. Mit \(3\) Schichten sind das \(27\) Einheitswürfel. 4. Es fehlen \(27 - 15 = 12\) Einheitswürfel.

Antwort

1) \(15\) Einheitswürfel; Rauminhalt \(15\,\text{cm}^3\) 2) \(12\) Einheitswürfel
4320744
Der abgebildete Bauplan gehört zu einem Würfelgebäude. a) Aus wie vielen Einheitswürfeln besteht das Gebäude? b) Wie viele Einheitswürfel fehlen noch zu einem vollen \(3 \times 3 \times 3\)-Würfel?
Abbildung zur Aufgabe 432074

Denkanstöße

- Lies aus dem Bauplan ab, wie hoch die einzelnen Türme sind. - Behalte die vorhandene Würfelzahl und die Größe des vollständigen Zielwürfels als zwei getrennte Größen im Blick. - Prüfe deine fehlende Anzahl durch Rückkontrolle am vollständigen Würfel.

Lösung

1. In der vorderen Reihe stehen \(2 + 1 + 2 = 5\) Würfel. 2. In der mittleren Reihe stehen \(1 + 2 + 0 = 3\) Würfel, in der hinteren Reihe \(3 + 0 + 1 = 4\) Würfel. 3. Insgesamt sind das \(5 + 3 + 4 = 12\) Einheitswürfel. 4. Ein voller \(3 \times 3 \times 3\)-Würfel besteht aus \(27\) Einheitswürfeln. Es fehlen \(27 - 12 = 15\) Einheitswürfel.

Antwort

a) Das Gebäude besteht aus \(12\) Einheitswürfeln. b) Es fehlen \(15\) Einheitswürfel.
4328604
Ein hohler Rahmen wurde aus Einheitswürfeln gebaut. Wie viele Würfel wurden insgesamt für diesen Rahmen verwendet?
Abbildung zur Aufgabe 432860

Denkanstöße

- Du kannst die Würfel der unteren Schicht zählen und das Ergebnis dann verdoppeln. - Wie viele Würfel wären es, wenn der Block keine Lücke in der Mitte hätte? Wie viele Würfel fehlen in der Mitte?

Lösung

1. Eine vollständige \(4 \times 4\)-Schicht enthält \(4 \cdot 4 = 16\) Würfel. 2. Die Randfelder einer solchen Schicht enthalten \(4 \cdot 4 - 2 \cdot 2 = 12\) Würfel. 3. Der Rahmen ist \(2\) Würfel hoch. Daher wurden \(12 \cdot 2 = 24\) Würfel verwendet.

Antwort

Es wurden \(24\) Würfel verwendet.
4328624
Hier siehst du drei verschiedene Gebäude aus Einheitswürfeln. Jeder kleine Würfel hat einen Rauminhalt von \(1\) Raumeinheit. Welches Gebäude hat einen Rauminhalt von genau \(15\) Raumeinheiten?
Abbildung zur Aufgabe 432862

Denkanstöße

- Zähle bei jedem Gebäude die Würfel in allen Stapeln. - Addiere die Stapelhöhen für jedes Gebäude getrennt. - Ein Einheitswürfel entspricht hier einer Raumeinheit.

Lösung

1. Gebäude A besteht aus \(1+(2+1)+(3+2+1)=10\) Einheitswürfeln und hat damit \(10\) Raumeinheiten Rauminhalt. 2. Gebäude B besteht aus \((2+1)+(2+2+1)+(3+2+2)=15\) Einheitswürfeln und hat damit \(15\) Raumeinheiten Rauminhalt. 3. Gebäude C besteht aus \((2+2)+(4+2+2)=12\) Einheitswürfeln und hat damit \(12\) Raumeinheiten Rauminhalt. 4. Gesucht ist daher Gebäude B.

Antwort

Gebäude B. Es besteht aus \(15\) Einheitswürfeln und hat einen Rauminhalt von \(15\) Raumeinheiten.
4328924
Das abgebildete Würfelgebäude soll zu einem vollen Quader mit den Maßen \(3 \times 2 \times 3\) (Tiefe \(\times\) Breite \(\times\) Höhe) ergänzt werden. a) Wie viele Würfel musst du hinzufügen? b) Welchen Rauminhalt hat der fertige Quader, wenn jeder kleine Würfel einen Rauminhalt von \(1\,\text{cm}^3\) hat?
Abbildung zur Aufgabe 432892

Denkanstöße

- Zähle zuerst die vorhandenen Würfel Reihe für Reihe. - Überlege, wie viele Würfel in einer vollständigen waagerechten Schicht des Zielquaders liegen. - Vergleiche die vorhandene Würfelzahl mit der Würfelzahl des vollständigen Quaders.

Lösung

1. In der vorderen Reihe steht \(1\) Würfel, in der mittleren Reihe stehen \(2 + 1 = 3\) Würfel und in der hinteren Reihe \(3 + 1 = 4\) Würfel. Insgesamt sind \(1 + 3 + 4 = 8\) Würfel vorhanden. 2. Eine vollständige Schicht des Zielquaders besteht aus \(3 \cdot 2 = 6\) Würfeln. Bei \(3\) Schichten enthält der volle Quader \(3 \cdot 6 = 18\) Würfel. 3. Es fehlen \(18 - 8 = 10\) Würfel. 4. Jeder der \(18\) Einheitswürfel hat den Rauminhalt \(1\,\text{cm}^3\). Der fertige Quader hat daher den Rauminhalt \(18\,\text{cm}^3\).

Antwort

a) \(10\) Würfel b) \(18\,\text{cm}^3\)
4329004
In der Schachtel steht ein Würfelgebäude. 1. Wie viele Würfel wurden für das Gebäude verwendet? 2. Wie viele Würfel fehlen noch, um die Schachtel komplett zu füllen? 3. Wie viele Würfel passen insgesamt in die leere Schachtel?
Abbildung zur Aufgabe 432900

Denkanstöße

- Erfasse zuerst das vorhandene Gebäude und die ganze Schachtel als zwei getrennte Größen. - Der schwarze Rahmen hilft dir, die Ausdehnung der vollständigen Schachtel zu erkennen. - Prüfe, ob deine drei Antworten zueinander passen: vorhandene, fehlende und insgesamt mögliche Würfel.

Lösung

1. Das Gebäude enthält in der vorderen Reihe \(1 + 1 + 1 = 3\), in der mittleren Reihe \(2 + 2 + 2 = 6\) und in der hinteren Reihe \(3 + 3 + 3 = 9\) Würfel. Insgesamt sind \(3 + 6 + 9 = 18\) Würfel vorhanden. 2. Die Schachtel fasst \(3 \cdot 3 \cdot 3 = 27\) Würfel. Daher fehlen \(27 - 18 = 9\) Würfel. 3. In die leere Schachtel passen insgesamt \(27\) Würfel.

Antwort

1. Es wurden \(18\) Würfel verwendet. 2. Es fehlen noch \(9\) Würfel. 3. Insgesamt passen \(27\) Würfel in die Schachtel.
4329014
Das Würfelgebäude hat die Form einer großen Treppe. Jede Stufe reicht über die gesamte Tiefe der Schachtel. 1. Aus wie vielen Würfeln besteht das Gebäude insgesamt? 2. Wie viele Würfel passen in die Schachtel? 3. Wie viele Würfel müssen hinzugefügt werden, damit die Schachtel randvoll ist?
Abbildung zur Aufgabe 432901

Denkanstöße

- Achte darauf, dass jede Stufe über die gesamte Tiefe der Schachtel reicht. - Überlege, wie du die Treppenform übersichtlich in Teile zerlegen kannst, ohne Würfel doppelt zu zählen. - Vergleiche das fertige Gebäude anschließend mit dem gesamten Innenraum der Schachtel.

Lösung

1. Die vier Stufen reichen jeweils \(4\) Würfel tief: - Stufe 1: \(4 \cdot 1 = 4\) Würfel. - Stufe 2: \(4 \cdot 2 = 8\) Würfel. - Stufe 3: \(4 \cdot 3 = 12\) Würfel. - Stufe 4: \(4 \cdot 4 = 16\) Würfel. Insgesamt sind es \(4 + 8 + 12 + 16 = 40\) Würfel. 2. In die \(4 \times 4 \times 4\)-Schachtel passen \(4 \cdot 4 \cdot 4 = 64\) Würfel. 3. Es fehlen \(64 - 40 = 24\) Würfel.

Antwort

1. Das Gebäude besteht aus \(40\) Würfeln. 2. In die Schachtel passen \(64\) Würfel. 3. Es müssen \(24\) Würfel hinzugefügt werden.
4329024
Das Würfelgebäude steht in einer Schachtel. Die schwarzen Außenlinien zeigen die ganze Schachtel. 1. Wie viele Würfel wurden hier verbaut? 2. Wie viele Würfel fehlen, um die Schachtel vollständig zu füllen? 3. Wie viele Würfel passen insgesamt in diese Schachtel?
Abbildung zur Aufgabe 432902

Denkanstöße

- Nutze die Abbildung, um die belegten und freien Plätze der Grundfläche zu unterscheiden. - Beachte die Höhe des Kastens, wenn du von Grundflächenplätzen zu Würfelplätzen übergehst. - Prüfe, ob vorhandene, fehlende und insgesamt mögliche Würfel zusammenpassen.

Lösung

1. Die acht äußeren Plätze tragen jeweils einen Turm aus \(2\) Würfeln. Daher wurden \(8 \cdot 2 = 16\) Würfel verbaut. 2. Die Schachtel ist \(3\) Würfel breit, \(3\) Würfel tief und \(2\) Würfel hoch. Insgesamt fasst sie \(3 \cdot 3 \cdot 2 = 18\) Würfel. Es fehlen also \(18 - 16 = 2\) Würfel. 3. Insgesamt passen \(18\) Würfel in die Schachtel.

Antwort

1. Es wurden \(16\) Würfel verbaut. 2. Es fehlen \(2\) Würfel. 3. Insgesamt passen \(18\) Würfel hinein.
4329034
Ein Gebäude mit zwei hohen Seitenwänden steht in einer Schachtel. 1. Bestimme die Anzahl der verwendeten Würfel. 2. Wie viele Würfel passen in die komplette Schachtel? 3. Wie viele Würfel fehlen noch, um die Schachtel bis oben hin aufzufüllen?
Abbildung zur Aufgabe 432903

Denkanstöße

- Betrachte die beiden hohen Außenreihen und die niedrige mittlere Reihe getrennt. - Überlege für die ganze Schachtel, wie viele Würfel in einer vollständigen waagerechten Schicht liegen. - Vergleiche anschließend die vorhandene Würfelzahl mit der Würfelzahl der vollständig gefüllten Schachtel.

Lösung

1. Jede der beiden hohen Außenreihen besteht aus \(3\) Türmen der Höhe \(3\) und enthält damit \(3 \cdot 3 = 9\) Würfel. Zusammen sind das \(18\) Würfel. In der mittleren Reihe stehen \(3\) einzelne Würfel. Insgesamt sind \(18 + 3 = 21\) Würfel vorhanden. 2. Eine vollständige Schicht der Schachtel enthält \(3 \cdot 3 = 9\) Würfel. Bei \(3\) Schichten passen insgesamt \(3 \cdot 9 = 27\) Würfel hinein. 3. Es fehlen \(27 - 21 = 6\) Würfel.

Antwort

1. \(21\) Würfel 2. \(27\) Würfel 3. \(6\) Würfel
4329044
In dieser Schachtel steht ein stufenförmiges Würfelgebäude. 1. Wie viele Würfel sind es insgesamt? 2. Wie viele Würfel fehlen zur vollen Schachtel? 3. Wie viele Würfel passen insgesamt in die Schachtel?
Abbildung zur Aufgabe 432904

Denkanstöße

- Erfasse die vorhandenen Turmhöhen systematisch aus der Abbildung. - Vergleiche das Gebäude mit der vollständig gefüllten Schachtel gleicher Außenmaße. - Prüfe, ob vorhandene und fehlende Würfel zusammen die Kapazität der Schachtel ergeben.

Lösung

1. Die drei Reihen enthalten \(1 + 1 + 2 = 4\), \(1 + 2 + 2 = 5\) und \(2 + 2 + 2 = 6\) Würfel. Insgesamt sind es \(4 + 5 + 6 = 15\) Würfel. 2. In die \(3 \times 3 \times 2\)-Schachtel passen insgesamt \(3 \cdot 3 \cdot 2 = 18\) Würfel. Daher fehlen \(18 - 15 = 3\) Würfel. 3. In die Schachtel passen insgesamt \(18\) Würfel.

Antwort

1. Es sind insgesamt \(15\) Würfel. 2. Es fehlen \(3\) Würfel. 3. In die Schachtel passen insgesamt \(18\) Würfel.
4329304
Das abgebildete Würfelgebäude steht in einem durchsichtigen Kasten. Der Kasten ist \(4\) Würfel breit, \(3\) Würfel tief und \(3\) Würfel hoch. Wie viele Einheitswürfel fehlen noch, um den Kasten komplett zu füllen?
Abbildung zur Aufgabe 432930

Denkanstöße

- Bestimme aus den Kastenmaßen, welche vollständige Form am Ende gefüllt sein soll. - Erfasse die bereits vorhandenen Würfel so, dass auch verdeckte Würfel berücksichtigt werden. - Prüfe deine fehlende Anzahl durch die Beziehung zwischen vorhandenen und allen möglichen Würfelplätzen.

Lösung

1. In den vollen Kasten passen \(4 \cdot 3 \cdot 3 = 36\) Würfel. 2. Vorhanden sind vorne \(1 + 0 + 0 + 1 = 2\), in der Mitte \(2 + 0 + 0 + 2 = 4\) und hinten \(3 + 3 + 3 + 3 = 12\) Würfel. Insgesamt sind es \(2 + 4 + 12 = 18\) Würfel. 3. Es fehlen \(36 - 18 = 18\) Würfel.

Antwort

Es fehlen noch \(18\) Einheitswürfel.
4329534
Der abgebildete Bauplan zeigt ein Gebäude aus Einheitswürfeln. Es soll zu einem vollen Quader ergänzt werden. Der fertige Quader soll \(4\) Würfel breit, \(3\) Würfel tief und \(2\) Würfel hoch sein. Wie viele Würfel müssen noch hinzugefügt werden, damit der Quader keine Lücken mehr hat?
Abbildung zur Aufgabe 432953

Denkanstöße

- Halte die Größe des fertigen Quaders und die vorhandene Würfelzahl getrennt fest. - Der Bauplan zeigt, wie hoch die vorhandenen Türme an den einzelnen Stellen sind. - Prüfe am Ende, ob deine Ergänzung überall einen lückenlosen Quader ergibt.

Lösung

1. Der fertige Quader enthält \(4 \cdot 3 \cdot 2 = 24\) Würfel. 2. In der vorderen Reihe stehen \(2 + 2 + 1 + 2 = 7\) Würfel, in der mittleren \(1 + 0 + 1 + 1 = 3\) und in der hinteren \(2 + 2 + 2 + 2 = 8\). 3. Insgesamt sind \(7 + 3 + 8 = 18\) Würfel vorhanden. 4. Daher müssen \(24 - 18 = 6\) Würfel hinzugefügt werden.

Antwort

Es müssen noch \(6\) Würfel hinzugefügt werden.
4329614
Yusuf Demir baut auf einer Grundplatte mit \(4 \times 4\) Feldern eine Skulptur aus Einheitswürfeln. Er möchte sie zu einem vollen \(4 \times 4 \times 4\)-Würfel ergänzen. Wie viele zusätzliche Einheitswürfel werden benötigt?
Abbildung zur Aufgabe 432961

Denkanstöße

- Unterscheide zwischen den bereits vorhandenen Würfeln der Skulptur und dem vollständigen Zielwürfel. - Nutze die Grundplatte, um die räumliche Anordnung systematisch zu erfassen. - Kontrolliere, ob vorhandene und ergänzte Würfel zusammen den ganzen Zielwürfel ergeben.

Lösung

1. Der Rand einer \(4 \times 4\)-Grundplatte hat \(12\) Felder. Auf elf Feldern steht je ein Würfel; in einer Ecke steht ein Turm aus \(4\) Würfeln. Vorhanden sind daher \(11 + 4 = 15\) Würfel. 2. Ein voller \(4 \times 4 \times 4\)-Würfel enthält \(4 \cdot 4 \cdot 4 = 64\) Würfel. 3. Es fehlen \(64 - 15 = 49\) Würfel.

Antwort

Es werden insgesamt \(49\) zusätzliche Einheitswürfel benötigt.
5529024
Bild a) zeigt ein Würfelgebäude aus fünf Stapeln in einer Reihe. In Bild b) zeigt jedes „x“ nur, dass dort ein Stapel steht. Wie hoch der Stapel ist, sieht man dort nicht. Nora sagt: „In Bild b) sehe ich fünf besetzte Plätze. Das Gebäude besteht also aus fünf Würfeln und hat den Rauminhalt \(5\,\text{cm}^3\).“ Jeder Einheitswürfel hat den Rauminhalt \(1\,\text{cm}^3\). Erkläre Noras Fehler und bestimme den richtigen Rauminhalt.
Abbildung zur Aufgabe 552902

Denkanstöße

- Vergleiche genau, welche Information Bild a) und Bild b) jeweils zeigt. - Achte darauf, dass ein besetzter Platz in der Draufsicht nichts über die Höhe des Stapels sagt. - Nutze die sichtbaren Stapelhöhen, um Noras Aussage zu überprüfen, ohne dich an der Zahl der „x“ zu orientieren.

Lösung

1. Die fünf „x“ in Bild b) zeigen fünf besetzte Plätze. Sie zeigen nicht, wie hoch die Stapel sind. 2. In Bild a) sind die fünf Stapel \(1, 2, 3, 1\) und \(2\) Würfel hoch. 3. Das Gebäude besteht daher aus \(1 + 2 + 3 + 1 + 2 = 9\) Einheitswürfeln. 4. Bei \(1\,\text{cm}^3\) pro Einheitswürfel beträgt der Rauminhalt \(9\,\text{cm}^3\).

Antwort

Nora verwechselt die Anzahl der besetzten Plätze mit der Anzahl der Würfel. Die Stapelhöhen müssen mitgezählt werden. Der richtige Rauminhalt beträgt \(9\,\text{cm}^3\).
4328664
Wie viele Einheitswürfel fehlen bei diesem stufenartigen Gebäude noch zu einem vollen \(4\times4\times4\)-Würfel?
Abbildung zur Aufgabe 432866

Denkanstöße

- Bestimme zuerst, wie viele kleine Würfel in den vollständig gefüllten großen Würfel passen würden. - Zerlege die vorhandene Treppe gedanklich in waagerechte Schichten. - Achte darauf, wie sich die Zahl der Würfel von Schicht zu Schicht verändert. - Vergleiche anschließend die vorhandene Würfelzahl mit der Zielzahl.

Lösung

1. Ein vollständiger \(4\times4\times4\)-Würfel enthält \(4\cdot4\cdot4=64\) Einheitswürfel. 2. Schichtweise gezählt enthält das Gebäude von oben nach unten \(1\), \(3\), \(6\) und \(10\) Würfel. Insgesamt sind es \(1+3+6+10=20\) Würfel. 3. Daher fehlen \(64-20=44\) Würfel. Alternativ kann man die Türme zählen: Es gibt einen Turm der Höhe \(4\), zwei Türme der Höhe \(3\), drei Türme der Höhe \(2\) und vier Türme der Höhe \(1\). Das sind ebenfalls \(1\cdot4+2\cdot3+3\cdot2+4\cdot1=20\) Würfel.

Antwort

Es fehlen \(44\) Einheitswürfel.

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