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Aufgabe:

In diesem Abschnitt wiederholen wir ein schon bekanntes \( \mathrm{Ma} B \), mit dem man die Anderung einer Funktion in einem Intervall beschreiben kann.

Die mittlere Geschwindigkeit

Die Tabelle ist ein Auszug aus dem Fahrplan des Expresszuges Bergbaumuseum Klagenfurt.

AnAbBahnhofKilometer

18:27Wien Südbahnhof
18:3218:34Wien Meidling4 km
20:1620:18Bruck an der Mur160 km
20:2820:29Leoben Hbf176 km
22:1322:14Klagenfurt Hbf334 km


a) Berechne die mittlere Geschwindigkeit des Zuges zwischen Wien Südbahnhof und Wien Meidling, Wien Meidling und Bruck an der Mur, Bruck an der Mur und Leoben sowie Leoben und Klagenfurt. In welchem dieser Streckenabschnitte fährt der Zug im Mittel am schnellsten?

b) Die Bewegung des Zuges werde durch die Zeit-Ort-Funktion s: \( t \rightarrow s(t) \) beschrieben. Gib eine Formel für die mittlere Geschwindigkeit \( \bar{v}\left(t_{1}, t_{2}\right) \) des Zuges im Zeitintervall \( \left[t_{1} ; t_{2}\right] \) an.

Ein Körper bewege sich gemäß der Zeit-Ort-Funktion s: \( t \rightarrow s(t) \). Man nennt \( \bar{v}\left(t_{1}, t_{2}\right)=\frac{s\left(t_{2}\right)-s\left(t_{1}\right)}{t_{2}-t_{1}} \)
die mittlere Geschwindigkeit des Körpers im Zeitintervall \( \left[t_{1} ; t_{2}\right] \)



Ansatz/Problem:

Rein logisch würde ich hier sagen v=s/t → v=4km/(5/60h) = 48 km/h  von durchschnittsgeschw von WIen nach Wien Meidling.

In den grau unterlegtem kästchen allerdings habe ich diese Formel... setze ich die Werte in die Formel ein bekomme ich total unlogische werte raus.

Wie genau ist hier vorzugehen?

Ich habe schon weitaus schwierigere Differenzialrechnungen gemacht, stecke nun aber beim ersten Beispiel plötzlich fest.

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1 Antwort

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Beste Antwort
Du hast richtig gerechnet:

v = Δs/Δt

v1 = Δs/Δt = 4 km / 5 min = 0.8 km/min = 48 km/h

v2 = Δs/Δt = 156 km / 102 min = 91.76 km/h

v3 = Δs/Δt = 16 km / 10 min = 96 km/h

v4 = Δs/Δt = 158 km / 104 min = 91.15 km/h
Avatar von 487 k 🚀
dankesehr für die rasche antwort, bin erleichtert. ...allerdings verstehe ich nicht, was die Formel im grauen Kästchen damit zu tun hat. ...sie ist doch im Beispiel nicht anwendbar. Dennoch wird sie als die Formel für die mittlere Geschwindigkeit angegeben.
Doch es wird genau nach der Methode im grauen Kasten gerechnet.
Du bildest die Differenz der Streckenabschnitte und die Differenz der Zeiten. Daraus bildest du den Quotienten.
Natürlich musst du die Einheiten umrechnen. Das geht aus der Formel nur nicht so hervor.
okay, und hier liegt auch mein Verständisproblem.

Ich setze ein: (für Wien Südbahnhof nach Wien Meidling)

s = 4 km,  t1 = 0,  t2 = 5/60 = 0.0833 h

v1 = 4(5/60) - 4(0) / (5/60) - 0  =  4 km/h

wo ist hier mein Fehler?

danke
t2 - t1 = 18.32 - 18.27 = 5/60 h

Soweit sind wir uns einig.

s(t2) = s(18.32) bedeutet aber die km-Marke zum Zeitpunkt t2

s(18.32) = 4
s(18.27) = 0

Also insgesamt

v = (4 - 0) / (5/60) = 48 km/h
achso dankeschön.
ich sah in dem s(t) eine multiplikation. ...dachte 4*5/60 usw.

nun hab ichs, danke nochmal! :)

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