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Begrenztes Wachstum

Schüler Gymnasium, 12. Klassenstufe

Tags: begrenztes Wachstum

 
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Kaffeenuss

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21:31 Uhr, 21.09.2010

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Eine Flasche Saft mit der Temperatur 8°C wird aus dem Kühlschrank genommen und auf den Gartentisch gestellt, wo eine Außentemperatur von 30°C herrscht. Nach 12 Minuten beträgt die Temperatur des Saftes 15°C.

a) Experimente zeigen, dass die Safttemperatur nach den Gesetzen des begrenzten Wachstums steigt. Was bedeutet das für die Differenz zwischen Außen- und Safttemperatur.

Die Differenz wird geringer.

b) Stellen sie eine Funktion f für die Temperatur des Saftes nach x Minuten auf.

f(x)=S-ca^x

S=30

c=S-f(0)

ich weiß nicht was in dem Fall f(0) ist und ich weiß auch nicht wie ich das a hier ermittle. Bei anderen Aufgaben hatte ich immer mehrere Werte und konnte dann nachdem ich R(n):R(n-1) gerechnet habe den Mittelwert ermitteln, also a. Aber hier komme ich nicht weiter.

Was ist also c und a?

Für alle, die mir helfen möchten (automatisch von OnlineMathe generiert):
"Ich bräuchte bitte einen kompletten Lösungsweg." (setzt voraus, dass der Fragesteller alle seine Lösungsversuche zur Frage hinzufügt und sich aktiv an der Problemlösung beteiligt.)
Hierzu passend bei OnlineMathe:
Exponentielles Wachstum (Mathematischer Grundbegriff)
Online-Nachhilfe in Mathematik
Antwort
michael777

michael777 aktiv_icon

21:38 Uhr, 21.09.2010

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f(0) ist die Anfangstemperatur, hier also 8°: f(0)=8
ausserdem ist noch die Temperatur nach 12min gegeben: f(12)=15
Kaffeenuss

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21:44 Uhr, 21.09.2010

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Ach ja...


Aber ist dann 8:15=0,53=a?


Antwort
michael777

michael777 aktiv_icon

21:47 Uhr, 21.09.2010

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S=30 ist richtig
c=30-f(0)=30-8=22
damit
f(x)=30-22ax
fehlt nur noch a
f(12)=1530-22a12=15
a12=1522
a=0,969

f(x)=30-220,969x
Kaffeenuss

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22:02 Uhr, 21.09.2010

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Oki supi, damit konnte ich nun auch c und d lösen... Aber bei e komme ich nicht weiter:

Wann erwärmt sich der Saft um 0,5°C pro min?
Antwort
michael777

michael777 aktiv_icon

22:03 Uhr, 21.09.2010

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die "Temperaturänderungsgeschwindigkeit" wird mit der Ableitung berechnet

also f'(x)=0,5
Kaffeenuss

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22:06 Uhr, 21.09.2010

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f'(x)=30-22ln(0,969)0,969x?
Antwort
michael777

michael777 aktiv_icon

22:07 Uhr, 21.09.2010

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f'(x)=-22ln(0,969)0,969x
-22ln(0,969)0,969x=0,5
0,969x=0,7217
x=10,36

also nach etwa 10,4min
Frage beantwortet
Kaffeenuss

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22:11 Uhr, 21.09.2010

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Vielen lieben Dank!!! :-)