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Aufgabe ,,Radfahrer" (funktionaler Zusammenhang)

Schüler Gymnasium,

Tags: Aufgabe, Funktion

 
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anonymous

anonymous

14:18 Uhr, 12.05.2017

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Seid gegrüßt,

ich übe gerade mit einem Freund (10. Klasse) und schicke euch eine Aufgabe im Anhang.

Ich hätte paar Fragen und würde mich sehr über eine Antwort freuen.


I.) Erst einmal ad Text ganz oben: Was bedeutet das ,,Aus dem Stand möglichst [...] gleichmäßig beschleunigen"?

Mich verwirrt nicht der Ausdruck gleichmäßig beschleunigen (konstante Beschleunigung),
sondern die Worte ,,aus dem Stand". Das hört sich für mich so an, als ob die Schüler
nur am Anfang gleichmäßig beschleunigen soll (eben aus dem Stand), dann aber nicht mehr ...


II.) Wie könnte man in b) begründen, dass der Messpunkt (23,880) ,,aus der Reihe" fällt?

Ich würde mit der Geschwindigkeit v=ΔsΔt80km/h argumentieren (die
ist unrealistisch für einen Schüler), aber ich bin mir unsicher,
ob die in Physik Geschwindigkeiten schon hatten ...


III.) Frage ad d): ,,Intuitiv" ist klar, warum alle Messwerte nicht mit einer
Gleichung beschrieben werden können, aber mir fehlen guten Argumente.

Ich hätte gesagt, dass es durch rote Ampeln zu Zeitverlusten kommen kann ...
Ergo gibt es zu solchen Zeiten keine gleichmäßig beschleunigte Bewegung.

Außerdem fällt mir ein:
,,Es ist ziemlich realistisch, dass der Fahrradfahrer im Laufe der Zeit müde wird (wegen schlechter Ausdauer) und so auch Pausen braucht, weshalb in diesen Pausenabschnitten eine lineare Funktion mit Steigung 0 vorliegt."


IV.) Bei f) komme ich leider nicht mehr weiter. s(180)=4.536[m]

Aber im Vortext steht, dass eine MINDESTENS 150m lange Strecke gefahren werden soll ...

Also muss man anders argumentieren, vermute ich.




Vielen vielen Dank im Voraus!

NeymarJunior

Bild 1
Bild 2

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Hierzu passend bei OnlineMathe:
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abakus

abakus

15:00 Uhr, 12.05.2017

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"Aus dem Stand " bedeutet einfach nur, dass v0 (die Anfangsgeschwindigkeit) Null ist.


Antwort
Roman-22

Roman-22

18:21 Uhr, 12.05.2017

Antworten
I) hat dir gast62 schon beantwortet

ad II)
> Wie könnte man in b) begründen, dass der Messpunkt (23,8∣80) ,,aus der Reihe" fällt?
Gar nicht, weil der Ausreißer eigentlich der Messpunkt (22,9/60) ist. (Bild1)
Ansonsten gefällt mir deine Begründung mit der unrealistischen Geschwindigkeit, die Thorsten da von der 60 zur 80 Meter Marke drauf haben müsste, sehr gut.
Außerdem würde dieser Messpunkt der Forderung nach einer möglichst gleichmäßigen Beschleunigung widersprechen
> aber ich bin mir unsicher,ob die in Physik Geschwindigkeiten schon hatten ...
Da offenbar das Wissen, was eine "gleichmäßig beschleunigte Bewegung" ist, vorausgesetzt wird, darf man den Begriff "Geschwindigkeit" sicher auch voraussetzen, oder?

ad III)
> Frage ad d): ,,Intuitiv" ist klar, warum alle Messwerte nicht mit einer
Gleichung beschrieben werden können, aber mir fehlen guten Argumente.
Nun, zunächst mal ist die Fragestellung absoluter Unsinn. Bei endlich vielen Messwerten gibt es sogar immer unendlich viele Gleichungen, die alle Messwerte ganz exakt beschreiben. Also keine Rede davon, dass das kaum gelingen würde!
Beispielsweise lässt sich durch die 7 Messwerte (inklusive (0/0)) leicht eine Polynomfunktion sechsten Grades legen, deren Graph alle 7 Punkte enthält (Bild2). Ob einem diese Funktion und ihr Verlauf zwischen den Messpunkten nun gefällt oder ob man sie für "passend" hält, ist eine andere Frage.

Die Frage zielt wohl einerseits auf die Messfehler ab und auch auf die Unfähigkeit der Läufer, vom Stand weg eine konstante Beschleunigung zu erzielen (dann wäre ja das Weg-Zeit-Diagramm exakt eine Parabel 2. Ordnung).

> Ich hätte gesagt, dass es durch rote Ampeln zu Zeitverlusten kommen kann ...
Wenn die beiden die stolze Strecke von 120 Meter weit laufen, so wird man schon darauf achten, dass rote Ampeln an der Laufbahn kein Problem darstellen ;-)


> IV.) Bei f) komme ich leider nicht mehr weiter. s(180)=4.536[m]
Ja, und s(190s)=5054m. In diesen 10 Sekunden hätte Torsten dann also 518 Meter zurück gelegt, was auf eine Durchschnittsgeschwindigkeit von 186 km/h führt.
Der Forderung nach einer konstanten Beschleunigung und somit einer kontinuierlichen konstanten Geschwindigkeitszunahme (alle 10 Sekunden ein Zuwachs von gut 10 km/h) sind wohl in der Realität gewisse Grenzen gesetzt.


Bild1
Bild2
Frage beantwortet
anonymous

anonymous

09:49 Uhr, 13.05.2017

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Hi Roman-22,

ich habe mir eben gerade deine ausführliche Antwort durchgelesen und alles verstanden!

Vielen Dank für deine Antwort!! :-)


NeymarJunior