Quader-Oberfläche berechnen: Formel und Beispiele
Die Oberfläche eines Quaders sind seine sechs Rechtecke zusammen. Du lernst die Formel, rechnest sie Schritt für Schritt und vermeidest Einheitenfehler.
Kurz gesagt
Die Oberfläche eines Quaders ist die Summe seiner sechs Rechtecksflächen. Weil je zwei gegenüberliegende Flächen gleich groß sind, gilt O = 2ab + 2ac + 2bc = 2(ab + ac + bc). Ein Quader mit 6 cm, 4 cm und 2,5 cm hat zum Beispiel 98 cm² Oberfläche.
Wie viel Pappe steckt in einer Müslischachtel, wie viel Papier brauchst du für ein Geschenk? Das beantwortet die Oberfläche. Ein Quader hat sechs Rechtecke, und je zwei davon sind gleich groß. Deshalb reichen drei Rechnungen, die du verdoppelst. Du lernst die Formel, ein vollständiges Beispiel und die typischen Einheitenfallen.
Deine Lernziele
Stell dir eine geschlossene Müslischachtel vor. Ihre gesamte äußere Pappe bildet die Oberfläche. Ein Quader besitzt sechs rechteckige Flächen, und je zwei gegenüberliegende sind gleich groß: Grund- und Deckfläche, Vorder- und Rückseite, linke und rechte Seitenfläche. Klappst du den Quader gedanklich zu einem Körpernetz auf, liegen alle sechs Rechtecke in einer Ebene. So kontrollierst du, dass keine Fläche fehlt.
Oberfläche
Der Oberflächeninhalt O gibt an, wie groß alle äußeren Flächen eines Körpers zusammen sind. Er wird in Quadrateinheiten wie cm² oder m² angegeben.
| Größe | Formel | Einheit |
|---|---|---|
| Oberfläche: äußere Fläche | O = 2ab + 2ac + 2bc | Quadrateinheit, zum Beispiel cm² |
| Volumen: Rauminhalt | V = a \cdot b \cdot c | Kubikeinheit, zum Beispiel cm³ |
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Für ein Rechteck gilt: Flächeninhalt = Länge mal Breite. Bei den Kantenlängen a, b und c entstehen drei verschiedene Rechteckstypen mit den Flächeninhalten ab, ac und bc. Jeder Typ hat eine gleich große gegenüberliegende Fläche, deshalb wird jeder Flächeninhalt verdoppelt: O = 2ab + 2ac + 2bc. Klammerst du die gemeinsame 2 aus, erhältst du O = 2(ab + ac + bc). Beide Schreibweisen bedeuten dasselbe.
Merke: Bilde alle drei möglichen Produkte aus je zwei verschiedenen Kantenlängen, addiere sie und verdopple die Summe: O = 2(ab + ac + bc).
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Ein Paket ist 6 cm lang, 4 cm breit und 2,5 cm hoch. Gesucht ist seine gesamte Oberfläche. Du prüfst zuerst die Einheiten, berechnest dann die drei verschiedenen Rechtecke und nimmst jedes zweimal. Zum Schluss kontrollierst du: Das Ergebnis hat eine Quadrateinheit und ist größer als jede einzelne Seitenfläche.
Beispiel: Paket: 6 cm lang, 4 cm breit, 2,5 cm hoch
- 1Einheiten: alle Kanten in cm
- 2Boden: 6 cm · 4 cm = 24 cm²
- 3Vorderseite: 6 cm · 2,5 cm = 15 cm²
- 4Seitenwand: 4 cm · 2,5 cm = 10 cm²
- 5O = 2 · 24 cm² + 2 · 15 cm² + 2 · 10 cm² = 98 cm²
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Bevor du Längen miteinander multiplizierst, müssen sie in derselben Einheit stehen. Sonst lassen sich die Flächen nicht sinnvoll addieren. Prüfe am Ende mit drei Fragen: Gleiche Einheit? Alle drei Flächenpaare doppelt gezählt? Steht eine Quadrateinheit da? Ein Würfel ist ein besonderer Quader, bei dem alle Kanten gleich lang sind. Setzt du a = b = c in die Formel ein, erhältst du O = 2a^2 + 2a^2 + 2a^2 = 6a^2. Bei einer Würfelkante von 2 cm sind das 6 · 4 cm² = 24 cm².
Beispiel: Gemischte Einheiten: a = 2\,\mathrm{m}, b = 100\,\mathrm{cm}, c = 3{,}5\,\mathrm{m}
- 1Umrechnen: 100 cm = 1 m
- 2O = 2 · 2 · 1 + 2 · 2 · 3,5 + 2 · 1 · 3,5
- 3O = 4 + 14 + 7 = 25
- 4Die Oberfläche beträgt 25 m².
Merke: Erst umrechnen, dann multiplizieren. Zum Beispiel 80 cm = 0,8 m, bevor du mit Metern weiterrechnest.
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Alles auf einen Blick
Oberfläche Quader
alle sechs äußeren Flächen zusammen
zweimal ab, zweimal ac, zweimal bc
O = 2(ab + ac + bc)
Einheiten prüfen, Flächen berechnen, verdoppeln, addieren
Quadrateinheit und alle sechs Flächen erfasst
O = 6a^2
Schuhkarton: 30 cm lang, 20 cm breit, 12 cm hoch
- 1Einheiten: alle Maße in cm
- 2Boden: 30 cm · 20 cm = 600 cm²
- 3Vorderseite: 30 cm · 12 cm = 360 cm²
- 4Seitenwand: 20 cm · 12 cm = 240 cm²
- 5O = 2 · 600 cm² + 2 · 360 cm² + 2 · 240 cm² = 2400 cm²
- 6Für den geschlossenen Karton brauchst du 2400 cm² Pappe, ohne Klebelaschen.
Fehler finden
Fehler in Zeile 2b steht in Zentimetern und wurde nicht umgerechnet. Erst 50 cm = 0,5 m, dann 4 m · 0,5 m = 2 m² und 0,5 m · 2 m = 1 m². Richtig ist O = 2 · 8 m² + 2 · 2 m² + 2 · 1 m² = 22 m².
Lückentext
Ein Quader hat rechteckige Flächen. Gegenüberliegende Flächen sind , deshalb wird jedes Produkt verdoppelt. Die Oberfläche gibst du in einer an.