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Unlösbares Beisp. zu Differentialrech. (für mich)

Schüler

Tags: Differentialquotient, Differentialrechnung, Geschwindigkeit, Physik, Weg - Zeit

 
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iceFr3ak2000

iceFr3ak2000 aktiv_icon

19:00 Uhr, 26.08.2018

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Hallo,
Ich mache gerade Beispiele zu Differentialrechnung durch und habe bei einem Beispiel überhaupt keinen Plan :(
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Im Kaisermühlentunnel auf der A22, mit 2150m der längste Straßentunnel Wiens, wird die Einhaltung der erlaubten Höchstgeschwindigkeit von 80 km/h mittels "Section Control" überwacht. Weil Herr Mann durch ein Telefonat mittels Freisprechanlage abgelenkt ist, fährt er mit einer Geschwindigkeit von 100 km/h in den Tunnel ein. Er bemerkt seinen Fehler nach 500m. Berechne, mit welcher Geschwindigkeit er die Fahrt fortsetzen muss, um einer Verwaltungsstrafe zu entgehen.
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Mein Menschenverstand würde sagen: Fahr weiter 70 km/h, doch ich soll es auch berechnen.
Mein Vorschlag wäre den Differenzenquotienten anzuwenden also: 100-802150-500 doch das ergibt keinen Sinn und auch ein falsches Ergebnis (richtige Antwort laut Lösungsbuch wäre: Herr Mann muss die restlichen 1650m im Tunnel mit einer Geschwindigkeit von ca, 75 km/h (maximal 75,428... km/h) fahren.)
Wie kommen die auf so ein Ergebnis?

Für alle, die mir helfen möchten (automatisch von OnlineMathe generiert):
"Ich möchte die Lösung in Zusammenarbeit mit anderen erstellen."
Hierzu passend bei OnlineMathe:
Ableitung (Mathematischer Grundbegriff)
Online-Nachhilfe in Mathematik
Antwort
Roman-22

Roman-22

19:40 Uhr, 26.08.2018

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Mit Differentialrechnung hat das eigentlich nichts zu tun.
Rechne dir im ersten Schritt aus, welche Zeit man benötigt, wenn man mit der erlaubten Höchstgeschwindigkeit durch den Tunnel fährt. Das Fahrzeug muss mindestens so lange im Tunnel sein.
Im nächsten Schritt berechnest du, wie lange er für die ersten 500m (mit überhöhter Geschwindigkeit) bereits benötigt hat.
Danach weißt du, wie lange er mindestens noch für die restliche Strecke benötigen muss und da du weißt, wie lang diese Strecke ist, kannst du die Maximalgeschwindigkeit (richtig gerundet 75,429 km/h) berechnen.
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pivot

pivot aktiv_icon

19:50 Uhr, 26.08.2018

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Hallo,

es führen verschiedene Wege nach Rom. Einer ist erst einmal die bereits gefahrene Zeit (in Stunden) auszurechnen.

t1=s1/v1=0,5km/(100km/h)=0,005h

Und es gilt des weiteren die Gleichung 80=2,1500,005+t2

t2 ausrechnen.

Edit:
Jetzt hat man schon alles um die maximale Geschwindigkeit für die verbleibende Strecke zu berechnen. Man weiß es müssen noch 1,65(=2,150-0,5) km gefahren werden. Somit is v2max=...

Gruß

pivot
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