Erarbeitung
Leitfrage
Gegeben ist eine Zeit-Weg-Funktion, die die Bewegung eines Autos beschreibt. Die Zeit wird dabei in Sekunden [s], der zurückgelegte Weg in Meter [m] angegeben. Wie kann man die momentane Geschwindigkeit des Autos ermitteln?
Eine Momentangeschwindigkeit abschätzen
Betrachte die Autofahrt, die im Applet dargestellt ist. Bearbeite die Aufgaben unter dem Applet.
Zum Herunterladen: tempolimit2.ggb
Aufgabe 1
(a)
Blende im Applet das Werkzeug
ein.
Deute die angezeigten Koordinaten der beiden Punkte P und Q.
Deute auch die Zahlenangabe an dem roten und dem violetten Pfeil.
(b) Bestimme die mittlere Geschwindigkeit in dem Zeitintervall, das durch die beiden Punkte $P$ und $Q$ festgelegt wird.
(c) Variiere die Lage der Punkte $P$ und $Q$ so, dass du bessere Abschätzungen für die Geschwindigkeit des Autos an der Blitzerposition erhältst. Du kannst dabei den relevanten Grafikausschnitt vergrößern. Zu welchem Ergebnis kommt man dabei? Soll R. Protest einlegen? Dokumentiere die Berechnungen.
Aufgabe 2
Mit dem Werkzeug
im Applet oben stößt man schnell an Grenzen, wenn der Punkt Q sehr nahe beim Punkt P liegt. Man kann
die Daten an den Pfeilen nicht mehr gut ablesen.
Verwende das folgende Applet, um die momentane Geschwindigkeit zum Zeitpunkt $x_0 = 12$ möglichst gut abzuschätzen.
Beachte: Das Applet liefert auf 10 Stellen gerundete Werte.
Aufgabe 3
Erkläre, warum man zur Bestimmung der Momentangeschwindigkeit die beiden Punkte P und Q nicht beide an die Blitzerposition verschieben darf.