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Aufgabe:

Aus einem Tank fließt langsam Wasser ab. Die Abflussrate kann für eine bestimmte Zeit t durch eine Funktion f(t) beschrieben werden.

1) Welche Bedeutung hat hier dessen Stammfunktion im Sachzusammenhang


Problem/Ansatz:

also F bestimmt ja die Fläche unter dem Graph der  Funktion f, aber was bedeutet das so richtig. Vielleicht wie schnell es abfließt? Danke schonmal

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Die Abflussrate

Einheit ist zum Beispiel \(\frac{\mathrm{m}^3}{\mathrm{h}}\), also Kubikmeter pro Stunde.

kann für eine bestimmte Zeit t

Einheit ist zum Beispiel \(\mathrm{h}\).

also F bestimmt ja die Fläche unter dem Graph der Funktion f

Die Fläche eines Rechtecks berechnet man, indem man Seitenlängen multipliziert.

Bei einem Funktionsgraphen ist das nicht so einfach. Aber wenn du dich mal an Ober- und Untersummen erinnerst, dann wurden auch da Seitenlängen multipliziert. In deinem Beispiel wird dann eine Seite der Einheit \(\frac{\mathrm{m}^3}{\mathrm{h}}\) mit einer Seite der Einheit \(\mathrm{h}\) multipliziert. Ergebnis ist

        \(\frac{\mathrm{m}^3}{\mathrm{h}}\cdot \mathrm{h} = \mathrm{m}^3\),

also ein Volumen. Die Stammfunktion gibt also in diesem Fall ein Volumen an.

1) Welche Bedeutung hat hier dessen Stammfunktion im Sachzusammenhang

Die Frage ist ungenau formuliert. Die Funktion \(f\) hat unendlich viele Stammfunktionen. Man kann also nicht von der Stammfunktion reden, solange keine konkrete Stammfunktion angegeben wurde.

\(F\) gibt das Volumen an, das ab einem fest gewählten Zeitpunkt \(t_0\) bis zum Zeitpunkt \(t\) abgeflossen ist. Der Zeitpunkt \(t_0\) hängt von der verwendeten Stammfunktion ab. Und zwar ist \(t_0\) eine Nullstelle der verwendeten Stammfunktion.

Vielleicht wie schnell es abfließt?

Das nennt man Abflussrate und wird laut Aufgabenstellung durch die Funktion \(f\) beschrieben.

Avatar von 107 k 🚀

Mir wurde eine konkrete Funktion gegeben, mir ging es nur und Prinzip. Also gibt F quasi die Menge von Wasser an die in einem Zeitintervall fließt??

Ja. Und zwar im Intervall von der Nullstelle von \(F\) bis zum Zeitpunkt \(t\).

Vielen Dank für die Hilfe!

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