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Steigungsdreieck Verkehrsschild

Schüler Gymnasium,

Tags: Behauptung, Prozentrechn, Skizze?, Steigung, Steigungsdreieck

 
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schuelerxy

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12:05 Uhr, 10.09.2013

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hallo,
Ich habe gerade den BMT 2012 gemacht und verstehe die Aufgabe 7 nicht.
Hier die Aufgabenstellung:
Das verkehrsschild zeigt eine Steigung von 25% an.
"Wenn man 20m auf dieser Straße zurücklegt, so gewinnt man dabei an 5m Höhe."
Nun soll man begründen, ob diese Aussage stimmt oder nicht mitneiner geeigneten Skizze.

Vielleicht könnt ihr mirnja mal weiterhelfen, wie das gehen soll.
Vielen Dank schonmal vorab!


Für alle, die mir helfen möchten (automatisch von OnlineMathe generiert):
"Ich möchte die Lösung in Zusammenarbeit mit anderen erstellen."
Hierzu passend bei OnlineMathe:
Differenzenquotient (Mathematischer Grundbegriff)
Differenzierbarkeit (Mathematischer Grundbegriff)
Online-Nachhilfe in Mathematik
Antwort
herbert1

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12:35 Uhr, 10.09.2013

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Wofür steht denn 25%...?

Prozent... pro cent .. pro hundert...

also 25% Steigung bedeutet:

25m Steigung auf 100m.


Der Rest sollte nun einfach sein, oder..?
schuelerxy

schuelerxy aktiv_icon

16:02 Uhr, 10.09.2013

Antworten
danke für die Antwort. Mir ist schon klar, dass 25% eine Steigung von 25m bedeuten auf 100m. Zeichnen kann ich das auch. Nur der Nachweis, dass sich dadurch nicht automatisch ein Steigung von 5m auf 20 m Strecke ergibt ( also es ist nicht proportional)gelingt mir nicht . Vielleicht denke ich einfach zu kompliziert?
Antwort
herbert1

herbert1 aktiv_icon

16:07 Uhr, 10.09.2013

Antworten
Die Aussage stimmt doch:

auf 20m:5m Steigung
auf 40m:10m Steigung
auf ..

auf 100m:25m Steigung.

Hinweis für die Zeichnung: Strahlensätze.
Antwort
herbert1

herbert1 aktiv_icon

16:10 Uhr, 10.09.2013

Antworten
"( also es ist nicht proportional)gelingt mir nicht ."

... würde mir auch nicht gelingen :-)
Steigung ist proportional.

wahrscheinlich nur ein kleiner gedanklicher Hänger..
schuelerxy

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16:11 Uhr, 10.09.2013

Antworten
Komisch, ich war auch der Meinung, dass die Aussage stimmt.
Jetzt steht aber in der Lösung:
"Die Behauptung ist falsch. Begründung mithilfe eines Vergleichs der Längen von Hypotenuse und horizontaler Kathete eines Steigungsdreieck."

Nun stellt sich für mich die Frage:
Ist die Lösung falsch oder denke ich einfach falsch?

schuelerxy

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16:15 Uhr, 10.09.2013

Antworten
Jetzt ist die Matheaufgabe ein Familienquiz geworden!
Meiner Mama ist aufgefallen, dass das ganze vielleicht so gemeint sein könnte:
Man gewinnt nach jeweils 20m immer wieder 5m dazu!

Dann hing die Aufgabe an diesem kleinen Wort 'gewinnt'...
Wäre dann die Aussage falsch oder richtig?
Antwort
herbert1

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16:19 Uhr, 10.09.2013

Antworten
... oder fehlt hier etwas in der Aufgabenstellung?

Steigung und Steigungswinkel verhalten sich nicht proportional.

Siehe auch z.B. wikipedia:

http//de.wikipedia.org/wiki/Steigung





Zur Aussage Deiner Mama:
es bleibt dann bei der Proportionalität




:-)
Antwort
herbert1

herbert1 aktiv_icon

16:21 Uhr, 10.09.2013

Antworten
eingangs hast Du als Aufgabenstellung geschrieben:

"Nun soll man begründen, ob diese Aussage stimmt oder nicht."
schuelerxy

schuelerxy aktiv_icon

16:32 Uhr, 10.09.2013

Antworten
So, weil ich jetzt einfach nur noch verwirrt bin, stelle ich meine Frage nochmal neu!
Hier ist die ORIGINAL Fragestellung:
Wenn man auf dieser Straße 20m zurücklegt, so gewinnt man dabei an 5m Höhe dazu.
Ist die Behauptung richtig? Begründen Sie Ihre Antwort anhand einer geeigneten Skizze.

So das war das Original. Hier nochmal die ORIGINAL Lösung:
Die Behauptung ist falsch.
Begründung mithilfe eines Vergleichs der Längen von Hypotenuse und horizontaler Kathete eines Steigungsdreieck.

Also, wie lautet jetzt das Ergebnis auf diese Aufgabe? Bitte mit genauer Erklärung :-)

Antwort
herbert1

herbert1 aktiv_icon

16:36 Uhr, 10.09.2013

Antworten
ahh, jetzt sehe ich es:

"Wenn man auf der Straße 20m zurücklegt!"

Lösung kommt gleich.
Antwort
Stephan4

Stephan4

16:39 Uhr, 10.09.2013

Antworten
Die Aussage:
"Wenn man 20m auf dieser Straße zurücklegt, so gewinnt man dabei an 5m Höhe."
stimmt NICHT.

Das Steigungsdreieck hat eine Hypothenuse mit 20m Länge. Der Steigungswinkel errechnet sich aus dem Anstieg mit
tanα=25%=0,25, das heißt α=14,036 °

Dann: Sinus = Gegenkathete durch Hyphotenuse
Gegenkathete = Höhenunterschied
Hypothenuse = Zurückgelegte Strecke von 20m
sinα=GH
0,2425=G20m
Gegenkathete= Höhenunterschied= sinα25m=4,85m

Die Steigung bezieht sich auf die Horizontale und nicht auf die Schräge.


Antwort
herbert1

herbert1 aktiv_icon

16:42 Uhr, 10.09.2013

Antworten
Aus der Angabe 25% läßt sich der Steigungswinkel bestimmen....


Deine Skizze sieht nun so aus:

Länge der Hypotenuse: 20m!!

(Ich las den Text immer zu schnell und bin von der Ankathete ausgegangen. Sorry!!!)

Da der Steigungswinkel (nun ) bekannt ist, kannst Du mit Hilfe des sinus die Höhe bestimmen, die nach 20m Fahrt gewonnen wird ( = Gegenkathete in Deiner Skizze).


Entschuldige nochmals, das sollte nicht passieren... :-)


Frage beantwortet
schuelerxy

schuelerxy aktiv_icon

16:44 Uhr, 10.09.2013

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Endlich! ;-) Danke für die tolle Hilfe!!
Jetzt mach ich erstmal eine Pause und leich morgen rechne ich nochmal alles nach!

Für mich ist dann nur noch ein Problem:
KAnn man sowas ohne Taschenrechner ausrechnen, weil im BMT sind Taschenrechner nicht erlaubt.. :-)

Vielen Dank nochmal


Antwort
herbert1

herbert1 aktiv_icon

16:51 Uhr, 10.09.2013

Antworten
Ohne Taschenrechner ist der Nachweis auch möglich.
Es kommt ja nicht darauf an, die genaue Höhe nach 20m Fahrt zu ermitteln.

Betrachte das Steigungsdreieck so, wie ich es lange Zeit vor Augen hatte:

Dann gilt 25100=520.

Im (kleineren) Steigungsdreick hat vom Steigungswinkel aus betrachtet:

- die Gegenkathete die Länge 5m
- die Ankathete die Länge 20m

Da die Hypothenuse länger als die Katheten sein muss,
muss man also mehr als 20m auf der Straße zurücklegen, um 5m Höhe zu gewinnen.

Daher gilt:
Aussage ist nicht wahr.


Hoffe, jetzt ist alles klar.
Genieße den Nachmittag noch ... ohne Mathe.