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Mathe

Wie berechnet man den Umfang eines Kreises?

Kurze Antwort

Der Kreisumfang ist die Länge der Kreislinie: u = 2 · π · r = π · d. Ein Kreis mit 10 cm Durchmesser hat etwa 31,4 cm Umfang.

10–14 JahreWeiterführende Schule

In einem Satz

Der Kreisumfang ist die Länge der Kreislinie: die Strecke, die du zurücklegst, wenn du einmal ganz um den Kreis herumgehst.

Erklärt

Der Umfang eines Kreises ist die Länge seines Randes, der Kreislinie. Legst du einen Faden einmal um einen Teller und ziehst ihn danach gerade, dann ist die Länge des Fadens der Umfang des Tellers. Was Mittelpunkt, Radius und Durchmesser sind, steht bei Kreis.

  • Fahrrad
  • Pizza
  • Uhr
Bei jeder Umdrehung des Rades fährt das Fahrrad genau einen Umfang weit.

Jetzt kommt das Erstaunliche: Teilst du den Umfang eines Kreises durch seinen Durchmesser, kommt bei jedem Kreis dieselbe Zahl heraus, etwas mehr als 3. Diese Zahl heißt Kreiszahl π (Pi). Sie ist ungefähr 3,14 (als Bruch etwa 22/7), und ihre Nachkommastellen hören nie auf, siehe Kreiszahl Pi. Weil u : d = π gilt, folgt

u = π · d (Umfang = Pi mal Durchmesser)

Der Durchmesser ist doppelt so lang wie der Radius (d = 2 · r). Deshalb gilt auch

u = 2 · π · r

Beide Formeln liefern dasselbe Ergebnis. Nimm π · d, wenn der Durchmesser gegeben ist, und 2 · π · r, wenn der Radius gegeben ist. Der Umfang ist eine Länge: Die Einheit ist mm, cm, m oder km, niemals cm².

Eine schnelle Probe: Der Umfang ist immer etwas mehr als dreimal so lang wie der Durchmesser. Ein Rad mit 50 cm Durchmesser hat ungefähr 3 · 50 = 150 cm Umfang (genauer 157 cm).

Du kannst auch rückwärts rechnen. Kennst du den Umfang, teilst du durch π und erhältst den Durchmesser: d = u : π. Den Radius bekommst du mit r = u : (2 · π).

Verwechsle den Umfang nicht mit dem Flächeninhalt des Kreises: Der Umfang misst den Rand (2 · π · r, in cm), der Flächeninhalt die Fläche innen (π · r², in cm²).

Beispiele

Gegeben Durchmesser Umfang (π ≈ 3,14)
Radius 1 cm 2 cm 3,14 · 2 = 6,28 cm
Radius 3 cm 6 cm 3,14 · 6 = 18,84 cm
Durchmesser 10 cm 10 cm 3,14 · 10 = 31,4 cm
Radius 7 cm 14 cm 3,14 · 14 = 43,96 cm (44 cm mit π ≈ 22/7)
Durchmesser 1 m 1 m 3,14 m
Radius 12 m 24 m 3,14 · 24 = 75,36 m

Durchgerechnetes Beispiel: Ein Fahrradreifen hat 70 cm Durchmesser. Bei einer ganzen Umdrehung fährt das Rad einen Umfang weit: u = π · 70 ≈ 3,14 · 70 = 219,8 cm, also etwa 2,2 m. Nach 100 Umdrehungen sind es etwa 220 m.

Häufige Fehler

  • Den Radius in π · d einsetzen. Diese Formel braucht den Durchmesser. Hast du nur den Radius, verdopple ihn oder nimm 2 · π · r. Mit r = 5 cm kommt 31,4 cm heraus, nicht 15,7 cm.
  • Umfang und Fläche verwechseln. 2 · π · r ist der Rand, π · r² die Fläche. Merkhilfe: Bei der Fläche steht ein „hoch 2“, beim Umfang nicht.
  • Quadratische Einheiten schreiben. Der Umfang steht in cm oder m, nicht in cm².
  • Die gerade Seite vergessen. Der Umfang eines Halbkreises ist der halbe Kreisumfang plus der Durchmesser.

Schritt für Schritt

Schritt für Schritt

  1. Gegebene Größe ansehenIst der Radius (Mittelpunkt bis Rand) oder der Durchmesser (einmal quer durch den Mittelpunkt) gegeben?
  2. Durchmesser bestimmenHast du den Radius, verdopple ihn: d = 2 · r. (Oder rechne direkt mit u = 2 · π · r.)
  3. Mit π multiplizierenMit 3,14, 22/7 oder der π-Taste des Taschenrechners, je nach Aufgabe.
  4. Runden und Einheit dazuschreibenRunde wie verlangt und gib eine Längeneinheit an: cm, m, km.
  5. Probe machenIst das Ergebnis etwas mehr als das Dreifache des Durchmessers? Dann passt es.

Exakter Wert: Manchmal soll das Ergebnis „in Abhängigkeit von π“ angegeben werden. Dann bleibt π als Buchstabe stehen. Ein Kreis mit r = 6 cm hat u = 2 · π · 6 = 12π cm.

Übungsaufgaben

Kreisumfang berechnen (π ≈ 3,14, wenn nichts anderes steht)

Löse jede Aufgabe und prüfe dann deine Antwort.

  1. Berechne den Umfang eines Kreises mit d = 4 cm.
    Lösung zeigen
    u = 3,14 · 4 = 12,56 cm
  2. Berechne den Umfang eines Kreises mit d = 20 cm.
    Lösung zeigen
    u = 3,14 · 20 = 62,8 cm
  3. Berechne den Umfang eines Kreises mit r = 5 cm.
    Lösung zeigen
    u = 2 · 3,14 · 5 = 31,4 cm
  4. Berechne den Umfang eines Kreises mit r = 2,5 m.
    Lösung zeigen
    u = 2 · 3,14 · 2,5 = 15,7 m
  5. Berechne den Umfang eines Kreises mit r = 7 cm und π ≈ 22/7.
    Lösung zeigen
    u = 2 · 22/7 · 7 = 44 cm
  6. Berechne den Umfang eines Kreises mit d = 14 m und π ≈ 22/7.
    Lösung zeigen
    u = 22/7 · 14 = 44 m
  7. Ein Kreis hat r = 6 cm. Gib den Umfang in Abhängigkeit von π an.
    Lösung zeigen
    u = 2 · π · 6 = 12π cm
  8. Ein Kreis hat d = 9 cm. Gib den Umfang in Abhängigkeit von π an.
    Lösung zeigen
    u = π · 9 = 9π cm
  9. Ein Kreis hat 31,4 cm Umfang. Wie groß ist der Durchmesser?
    Lösung zeigen
    d = 31,4 : 3,14 = 10 cm
  10. Ein Kreis hat 18,84 m Umfang. Wie groß ist der Radius?
    Lösung zeigen
    d = 18,84 : 3,14 = 6 m, also r = 3 m
  11. Ein Kreis hat 100 cm Umfang. Berechne den Radius auf eine Nachkommastelle (π-Taste).
    Lösung zeigen
    r = 100 : (2 · π) = 15,915… ≈ 15,9 cm
  12. Berechne den Umfang eines Halbkreises mit d = 10 cm.
    Lösung zeigen
    Halber Kreisbogen: 31,4 : 2 = 15,7 cm; plus Durchmesser: 15,7 + 10 = 25,7 cm
  13. Berechne den Umfang eines Viertelkreises mit r = 4 cm.
    Lösung zeigen
    Bogen: 2 · 3,14 · 4 : 4 = 6,28 cm; plus zwei Radien: 6,28 + 4 + 4 = 14,28 cm
  14. Kreis A hat r = 3 cm, Kreis B hat r = 6 cm. Wie viel mal so lang ist der Umfang von B wie der von A?
    Lösung zeigen
    A: 6π cm, B: 12π cm, B ist also doppelt so lang
  15. Ein Kreis hat den Umfang 12π cm. Wie groß ist seine Fläche?
    Lösung zeigen
    2 · π · r = 12π, also r = 6 cm; A = π · 6² = 36π ≈ 113,04 cm²

Sachaufgaben

Kreisumfang im Alltag

Löse jede Aufgabe und prüfe dann deine Antwort.

  1. Ein Fahrradreifen hat 70 cm Durchmesser. Wie viele ganze Umdrehungen macht er auf 1 km?
    Lösung zeigen
    Eine Umdrehung = 3,14 · 70 = 219,8 cm; 1 km = 100 000 cm; 100 000 : 219,8 ≈ 454,96, also etwa 455 Umdrehungen
  2. Um einen runden Tisch mit 1,2 m Durchmesser soll ein Band geklebt werden. Wie lang muss es sein?
    Lösung zeigen
    u = 3,14 · 1,2 = 3,768 m (etwa 3,77 m)
  3. Ein Baumstamm hat 157 cm Umfang. Wie dick ist er (Durchmesser)?
    Lösung zeigen
    d = 157 : 3,14 = 50 cm
  4. Ein runder Teich hat 3 m Radius. Ein Zaun kostet 12 € pro Meter. Was kostet der Zaun?
    Lösung zeigen
    u = 2 · 3,14 · 3 = 18,84 m; 18,84 · 12 = 226,08 €
  5. Der Äquator ist etwa 40 075 km lang. Schätze den Erdradius.
    Lösung zeigen
    r = 40 075 : (2 · 3,14) ≈ 6381 km (mit der π-Taste etwa 6378 km)

Häufige Fragen

Wie lautet die Formel für den Kreisumfang?

u = 2 · π · r mit dem Radius r, oder u = π · d mit dem Durchmesser d. Es ist dieselbe Formel, denn d = 2 · r.

Wie berechnet man den Kreisumfang mit dem Durchmesser?

Multipliziere den Durchmesser mit π. Ein Kreis mit d = 8 cm hat u = 3,14 · 8 = 25,12 cm.

Wie rechnet man den Kreisumfang in den Durchmesser um?

Teile den Umfang durch π: d = u : π. Bei u = 31,4 cm ist d = 31,4 : 3,14 = 10 cm.

Wie groß ist der Umfang eines Kreises mit 4 m Durchmesser?

u = π · 4 m ≈ 3,14 · 4 m = 12,56 m.

Wie misst man den Umfang eines Kreises?

Bei einem echten Gegenstand legst du ein Maßband oder einen Faden einmal straff herum und misst die Länge. Oder du misst den Durchmesser und multiplizierst mit 3,14.

Was ist der Umfang eines Kreissektors?

Ein Kreissektor (Kreisausschnitt) hat einen Bogen und zwei Radien. Sein Umfang ist Bogenlänge + 2 · r, wobei die Bogenlänge b = 2 · π · r · α : 360° ist. Beim Viertelkreis (α = 90°) ist der Bogen ein Viertel des Kreisumfangs.

Was heißt Kreisumfang auf Englisch?

„Circumference“. Der Radius heißt „radius“, der Durchmesser „diameter“.

Kurzes Quiz

Kreisumfang

Teste dein Wissen mit 5 kurzen Fragen.

Frage 1 von 5

Mit welcher Formel berechnet man den Umfang eines Kreises mit Radius r?

Üben

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Alle Blätter: Geometrie

Schritt für Schritt üben im ganzen Kurs: Mathe · Klasse 7

Für Erwachsene

Die Kreiszahl Pi (π)

Pi (π) ist die Zahl, die du bekommst, wenn du den Umfang eines beliebigen Kreises durch seinen Durchmesser teilst. Sie beträgt etwa 3,14, ihre Nachkommastellen enden nie und wiederholen sich nicht.

Mathe · 10–16 Jahre

Teile des Kreises

Ein Kreis hat einen Mittelpunkt, einen Radius, einen Durchmesser und einen Umfang. Der Radius geht vom Mittelpunkt zum Rand, der Durchmesser ist doppelt so lang.

Mathe · 7–13 Jahre

Flächeninhalt eines Kreises

Der Flächeninhalt eines Kreises ist π mal Radius zum Quadrat: A = π · r². Bei r = 5 cm sind das etwa 78,5 Quadratzentimeter.

Mathe · 11–15 Jahre

Umfang

Der Umfang ist die gesamte Strecke einmal um den Rand einer ebenen Figur. Bei einem Rechteck mit 5 cm Länge und 3 cm Breite sind das 5 + 3 + 5 + 3 = 16 cm.

Mathe · 7–12 Jahre

Stufenwinkel, Wechselwinkel und Scheitelwinkel

Schneidet eine Gerade zwei Parallelen, sind Stufenwinkel (F) und Wechselwinkel (Z) gleich groß, Nachbarwinkel (C) ergeben 180°. Scheitelwinkel sind immer gleich groß.

Mathe · 11–14 Jahre

Flächeninhalt eines Trapezes

Addiere die beiden parallelen Seiten, nimm die Hälfte und multipliziere mit der Höhe: A = (a + c) : 2 · h. Bei a = 6 cm, c = 4 cm und h = 3 cm ist A = 15 cm².

Mathe · 10–14 Jahre

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