Änderungen von Dokument BPE 4.6 Wachstums- und Zerfallsprozesse
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Zusammenfassung
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Details
- Seiteneigenschaften
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- Dokument-Autor
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... ... @@ -1,1 +1,1 @@ 1 -XWiki. dirktebbe1 +XWiki.holgerengels - Inhalt
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... ... @@ -19,10 +19,42 @@ 19 19 == Lineares vs exponentielles Wachstum == 20 20 21 21 {{lernende}} 22 +[[GeoGebra-Buch>>https://www.geogebra.org/m/khnsgz5a#material/DvsHTqFF]] 22 22 [[GeoGebra-Buch>>https://www.geogebra.org/m/khnsgz5a#material/A33wcCSZ]] 23 23 [[KMap Aufgaben>>https://kmap.eu/app/test/Mathematik/Exponentialfunktionen/Wachstum%20und%20Zerfall]] 24 24 {{/lernende}} 25 25 27 +{{aufgabe id="Linear oder exponentiell" afb="I" kompetenzen="K4" quelle="[[KMap>>https://kmap.eu/app/browser/Mathematik/Exponentialfunktionen/Wachstum%20und%20Zerfall]]" cc="BY-SA"}} 28 +Ordne zu! 29 + 30 +(% style="width: auto" %) 31 +|((( 32 + Eine Kerze brennt ab 33 + 34 + Die Lichtintensität im Wasser nimmt mit der Tiefe ab 35 + 36 + Auf ein Sparkonto werden jeden Monat 100€ eingezahlt 37 + 38 + Aufladen eines Akkus 39 + 40 + Kaffee kühlt ab 41 + 42 + Verbreitung eines Gerüchts 43 + )))|((( 44 + Beschränkte Abnahme 45 + 46 + Exponentielle Abnahme 47 + 48 + Exponentielles Wachstum 49 + 50 + Lineares Wachstum 51 + 52 + Beschränktes Wachstum 53 + 54 + Lineare Abnahme 55 + ))) 56 +{{/aufgabe}} 57 + 26 26 {{aufgabe id="Wachstum Schokolinsen" afb="I" kompetenzen="K1, K3, K4" quelle="Martina, Stephanie, Thomas" cc="BY-SA" niveau=""}} 27 27 Eine 250g Packung Schokolinsen soll nach folgendem Schema an eine Klasse verteilt werden: 28 28 ... ... @@ -47,12 +47,10 @@ 47 47 [[image:wuerfel_tabelle_3.png||style="width:min(100%, 600px)"]] 48 48 (%class="abc"%) 49 49 1. Trage die Anzahl der verbleibenden Würfel nach jedem Wurf in die [[Tabelle>>attach:Würfelwurf.pdf]] ein. 50 -1. Die Wahrscheinleichkeit, dass das Sternsymbol angezeigt wird beträgt {{formula}}P(Stern)=\frac{1}{6}{{/formula}}. 51 -Gib eine Funktionsgleichung an, welche die Anzahl der verbleibenden Würfel nach jedem Wurf angibt. 52 -Beurteile, inwieweit deine Lösung mit den gemessenen Werten übereinstimmt. 82 +1. Im Schnitt reduziert sich die Würfelmenge bei jedem Wurf um {{formula}}\frac{1}{6}{{/formula}}. Gib eine Funktionsgleichung an, welche die Anzahl der verbleibenden Würfel nach jedem Wurf angibt. Beurteile, inwieweit deine Lösung mit den gemessenen Werten übereinstimmt. 53 53 {{/aufgabe}} 54 54 55 -{{aufgabe id="Wachstum mit Wertetabelle" afb="I" kompetenzen="K1, K 3, K4" quelle="Martina, Stephanie, Thomas" cc="BY-SA"niveau=""}}85 +{{aufgabe id="Wachstum mit Wertetabelle" afb="II" kompetenzen="K1, K2, K4" quelle="Martina Wagner, Stephanie Wietzorek, Thomas Köhler" cc="BY-SA"}} 56 56 Gegeben ist folgende Wertetabelle für einen Wachstumsvorgang, {{formula}}x{{/formula}} wird in Stunden angegeben, {{formula}}f(x){{/formula}} gibt den Bestand zum jeweiligen Zeitpunkt {{formula}}x{{/formula}} an. 57 57 58 58 (% class="border" %) ... ... @@ -60,76 +60,27 @@ 60 60 |= {{formula}}f(x){{/formula}} | | |48||768 61 61 62 62 (%class="abc"%) 63 -1. Die Wertetabelle kann ein lineares Wachstum beschreiben. 64 -Bestimme die fehlenden Werte in der Wertetabelle. 65 -Ermittle eine passende Funktionsgleichung. 66 -1. Die Wertetabelle kann auch exponentielles Wachstum beschreiben. 67 -Bestimme eine Funktionsgleichung in der Form {{formula}}f(x)=a\cdot q^x {{/formula}} 93 +1. Die Wertetabelle kann ein lineares Wachstum beschreiben. Bestimme die fehlenden Werte in der Wertetabelle. Ermittle einen passenden Funktionsterm. 94 +1. Die Wertetabelle kann auch ein exponentielles Wachstum beschreiben. Bestimme einen Funktionsterm in der Form {{formula}}f(x)=a\cdot q^x {{/formula}} 68 68 1. Zeige, dass {{formula}}f(x)=3\cdot e^{1,3863x} {{/formula}} ebenfalls zur Wertetabelle passt. 69 69 1. Gib an, nach welcher Zeit sich der Anfangsbestand verdoppelt. 70 70 {{/aufgabe}} 71 71 72 -{{aufgabe id="Abkühlprozesse" afb="I" kompetenzen="" quelle=" Stephanie " cc="BY-SA" niveau=""}} 73 -Die Temperatur eines Getränks {{formula}}T(t){{/formula}} nach einer Zeit {{formula}}t{{/formula}} in Minuten kann mit folgender Formel {{formula}}T(t)=T_U+(T_0-T_U)\cdot e^{-kt}{{/formula}} ermittelt werden. Dabei bezeichnet {{formula}}T_U{{/formula}} die Umgebungstemperatur, {{formula}}T_0{{/formula}} die Anfangstemperatur und {{formula}}k{{/formula}} die Abkühlrate. 74 -{{formula}}T_U{{/formula}} soll 20°C betragen. 99 +{{aufgabe id="Abkühlprozess" afb="I" kompetenzen="K1,K3,K4,K5" quelle=" Stephanie Wietzorek" cc="BY-SA"}} 100 +Die Temperatur eines Getränks {{formula}}T(t){{/formula}} nach einer Zeit {{formula}}t{{/formula}} in Minuten kann mit folgender Formel {{formula}}T(t)=T_U+(T_0-T_U)\cdot e^{-kt}{{/formula}} ermittelt werden. Dabei bezeichnet {{formula}}T_U{{/formula}} die Umgebungstemperatur, {{formula}}T_0{{/formula}} die Anfangstemperatur und {{formula}}k{{/formula}} die Abkühlrate {{formula}}T_U{{/formula}} soll //20 °C// betragen. 75 75 Der Abkühlprozess von Tee wird in verschiedenen Gefäßen aus verschiedenen Materialien untersucht. In einer Keramiktasse kann die Temperatur {{formula}}T(t){{/formula}} nach {{formula}}t{{/formula}} Minuten durch die Funktionsgleichung {{formula}}T(t)=20+70\cdot e^{-0,1t}{{/formula}} berechnet werden. 76 76 77 77 (%class="abc"%) 78 78 1. Welche Anfangstemperatur hat der Tee? 79 -1. Wird der Tee mit der selben Anfangstemperatur in einen Thermobecher bzw. in ein eTasse aus Glas geschüttet, verläuft der Abkühlprozess anders. Erläutere, wiesichdie Parameter in der Funktionsgleichung {{formula}}T(t)=T_U+(T_0-T_U)\cdot e^{-kt}{{/formula}} ändern müssen, wenn dasGetränk.80 -1. Idee:evtlochSchaubilderzuordnenlassenmitk=0,05(Thermobecher)undk=0,15(Glas)105 +1. Wird der Tee mit der selben Anfangstemperatur in einen Thermobecher bzw. in ein Gefäß aus Glas geschüttet, verläuft der Abkühlprozess anders. Erläutere, wie der Parameter k in der Funktionsgleichung {{formula}}T(t)=T_U+(T_0-T_U)\cdot e^{-kt}{{/formula}} geändert werden muss, wenn der Tee in einen Thermobecher gefüllt wird. 106 +1. Wie lang muss der Tee abkühlen, bis er die Trinktemperatur von //60 °C// erreicht hat? 81 81 {{/aufgabe}} 82 82 83 -{{aufgabe id="Linear oder exponentiell" afb="I" kompetenzen="K4" quelle="[[KMap>>https://kmap.eu/app/browser/Mathematik/Exponentialfunktionen/Wachstum%20und%20Zerfall]]" cc="BY-SA"}} 84 -Ordne zu! 85 - 86 -(% style="width: auto" %) 87 -|((( 88 - Eine Kerze brennt ab 89 - 90 - Die Lichtintensität im Wasser nimmt mit der Tiefe ab 91 - 92 - Auf ein Sparkonto werden jeden Monat 100€ eingezahlt 93 - 94 - Aufladen eines Akkus 95 - 96 - Kaffee kühlt ab 97 - 98 - Verbreitung eines Gerüchts 99 - )))|((( 100 - Beschränkter Zerfall 101 - 102 - Exponentieller Zerfall 103 - 104 - Exponentielles Wachstum 105 - 106 - Lineares Wachstum 107 - 108 - Beschränktes Wachstum 109 - 110 - Linearer Zerfall 111 - ))) 109 +{{aufgabe id="Stunden vs Minuten" afb="I" kompetenzen="K5" quelle="Martina, Stephanie, Thomas" cc="BY-SA"}} 110 +Ein Zerfallsprozess wird durch die Funktion //f// mit {{formula}}f(t)=4\cdot (\frac{1}{4})^t; t{{/formula}} in Stunden beschrieben. Bestimme einen Funktionsterm, der denselben Prozess beschreibt, aber bei dem die Zeit in Minuten angegeben ist. 112 112 {{/aufgabe}} 113 113 114 -{{aufgabe id="Anwendung und Darstellungsformen" afb="I" kompetenzen="K1, K3, K4" quelle="Martina, Stephanie, Thomas" cc="BY-SA" niveau=""}} 115 -Gegeben ist die folgende Funktionsgleichung {{formula}}f(x)=4\cdot (\frac{1}{4})^x ;x{{/formula}} in Stunden. 116 - 117 -(%class="abc"%) 118 -1. Beschreibe einen Anwendungskontext, welcher mit der Funktionsgleichung modelliert werden kann. 119 -1. Beurteile, ob die Funktionsgleichung {{formula}}g(x)=4\cdot (\frac{1}{16})^{\frac{1}{2}\cdot x} ;x{{/formula}} ebenfalls diesen Prozess beschreibt. 120 -1. Gib an, wie die Funktionsgleichung verändert werden muss, wenn {{formula}} x{{/formula}} in Minuten gemessen wird. 121 -{{/aufgabe}} 122 - 123 -{{seitenreflexion bildungsplan="" kompetenzen="" anforderungsbereiche="" kriterien="5" menge=""/}} 124 - 125 -== Exponentielles Wachstum == 126 - 127 -{{lernende}} 128 -[[GeoGebra-Buch>>https://www.geogebra.org/m/khnsgz5a#material/DvsHTqFF]] 129 -{{/lernende}} 130 - 131 131 {{aufgabe id="CO2-Konzentration" afb="II" kompetenzen="K1,K3, K4, K5, K6" quelle="[[IQB e.V.>>https://www.iqb.hu-berlin.de/abitur/pools2020/abitur/pools2020/mathematik/erhoeht/2020_M_erhoeht_B_Analysis_WTR_1.pdf]]" niveau="e" tags="iqb" cc="by"}} 132 - 133 133 In einer Messstation wird seit 1958 kontinuierlich die CO,,2,,-Konzentration in der Luft gemessen, die in ppm (parts per million) angegeben wird. Die Tabelle gibt für die Jahre 1960, 1985 und 2010 jeweils den jährlichen Durchschnittswert der Messwerte an. 134 134 135 135 (% style="width: min-content; white-space: nowrap" class="border" %) ... ... @@ -136,13 +136,10 @@ 136 136 |=Jahr|1960|1985|2010 137 137 |=CO,,2,,-Konzentration| 317 ppm | 346 ppm | 390 ppm 138 138 139 - 140 140 1. Die jährlichen Durchschnittswerte haben sich im Zeitraum von 1960 bis 1985 in guter Näherung exponentiell entwickelt. Ermittle die zugehörige jährliche Wachstumsrate in Prozent. //(zur Kontrolle: etwa 0,35%)// 141 141 1. Berechne unter der Annahme, dass sich das exponentielle Wachstum nach 1985 in gleicher Weise fortgesetzt hat, den jährlichen Durchschnittswert für das Jahr 2010. Vergleiche diesen Wert mit dem zugehörigen Wert aus der Tabelle und formuliere das Ergebnis deines Vergleichs im Sachzusammenhang. 142 142 {{/aufgabe}} 143 143 144 -== Exponentieller Zerfall == 145 - 146 146 {{aufgabe id="Radioaktiver Zerfall" afb="II" kompetenzen="K2, K3, K4, K5, K6" quelle="[[IQB e.V.>>https://www.iqb.hu-berlin.de/abitur/pools2020/abitur/pools2020/mathematik/erhoeht/2020_M_erhoeht_B_Analysis_WTR_2.pdf]]" niveau="e" tags="iqb" cc="by"}} 147 147 Am 26. April 1986 ereignete sich in der Ukraine ein Reaktorunfall, bei dem radioaktives Plutonium-241 freigesetzt wurde. Plutonium-241 zerfällt exponentiell, d. h. in jedem Jahr nimmt die Masse des vorhandenen Plutonium-241 um einen konstanten prozentualen Anteil ab. 148 148