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Aufgabe:

Ein PKW fährt auf der Autobahn-Überholspur mit gleichmäßigem Tempo. Ein LKW zwingt ihn zur Vollbremsung.…

Zeit t/ Weg s): 0/0, 1/50, 2/100, /146, 4/184, 5/214, 6/236, 7/250.a) Daten in Koordiantensyst. eintragen b) Jeweils geeignete Funktion für x∈(0;2) und für x∈(2;7) modellieren. c) PKW-Geschw. vor Vollbremsung? Beschleunigung des PKW beim Bremsen? d) Bei t= 7s fährt PKW auf den LKW auf. Tempo des PKW in diesem Moment?
Problem/Ansatz:

Koordinateneintragung ist klar. Lineare Regression ist s(t)= 50t. Bei x∈(2;7) finde ich noch keine Funktion? Eine quadratische nach dem Muster -ax2+bx+c? Bei c)v= 50m/s und dann? d) Geschwindigkeit für t≥2?

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-ax2+bx+c? gute Idee, gibt

f(x)   = -4x^2+66x-16

sieht so aus: ~plot~ -4*x^2+66*x-4;[[2|7|0|300]] ~plot~

d) Geschwindigkeit nimmt pro s um 8 m/s ab, also

nach 5 s beträgt sie also 10 m/s.

Beschleunigung -8 m/s^2

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Prima,

könntest du noch die Rechenschritte zu f(x)=-4x²+66x-16 darstellen?


Allerbesten Dank!

re

könntest du noch die Rechenschritte zu f(x)=-4x²+66x-16 darstellen?

Die Zeitschritte sind äquidistant, also immer im Abstand von 1s. Die Bremsphase beginnt offensichtlich bei \(t=2\), da ab hier die Differenzen in den zurück gelegten Strecken immer kleiner werden: 46, 38, 30, 22, ...

Und die Differenz zwischen diesen ist wiederum konstant \(=-8\). Dann ist der Faktor vor dem quadratischen Teil der Parabel \(=-8/2=-4\). Da der Punkt \((t=2,f(2)) = (2,100)\) bekannt ist, kann man für die Funktion \(f(t)\) schreiben:$$f(t) = 100 - 4(t-2)^2 + b(t-2)$$Und \(b = f'(t=2)\) also \(b=50\). Das ist die Geschwindigkeit vor der Bremsphase. Wandele den Ausdruck in die Form \(at^2+bt+c\) um, dann kommst Du auf die Funktion von mathef.

Du kannst auch einfach in den Ansatz

ax^2+bx+c = y

3 von den Punkten einsetzen und a.b.c bestimmen.

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