Änderungen von Dokument Lösung Skate-Rampe

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Zusammenfassung

Details

Seiteneigenschaften
Inhalt
... ... @@ -7,53 +7,57 @@
7 7  
8 8  //Durchführung: //
9 9  
10 -[[image:Skate-RampeAbschätzung.PNG]]
11 -
12 -Volumen = Frontfläche ∙Rampenbreite = (A,,1,,+ A,,Rechteck,,) ∙ Rampenbreite
10 +Volumen = Frontfläche ∙Rampenbreite = (A__1__ + A__Rechteck__) ∙ Rampenbreite
13 13  Zur Bestimmung von A1 gibt es je nach Vorkenntnissen und deren Abrufbarkeit,
14 14  sowie der gewünschten Genauigkeit, mehrere Möglichkeiten, z.B.
15 15  
16 16  1. Näherung durch einen Viertelkreis (hierzu ist es nicht unbedingt nötig. ein Koordinatensystem festzulegen, es könnte vom Radius r = Höhe h der Rampe ausgegangen werden)
17 -(% style="color:gray" %)A,,1,, = A,,Quadrat,, – A,,Viertelkreis,,
15 +
16 +(% style="color:gray" %)A__1__ = A__Quadrat__ – A__Viertelkreis__
18 18  Auf diese Art ist die Aufgabe mit Mittelstufenstoff bereits in der ES zu
19 19  lösen.
20 -1. Näherung der Rampenform durch Teilstrecken und Zerlegung in Trapeze.
21 -(% style="color:gray" %)Auch hierdurch ist die Aufgabe mit Mittelstufenstoff bereits in der ES zu
19 +
20 +2. Näherung der Rampenform durch Teilstrecken und Zerlegung in Trapeze.
21 +Auch hierdurch ist die Aufgabe mit Mittelstufenstoff bereits in der ES zu
22 22  lösen. Der Lösungsweg erfordert allerdings eine genauere Vermessung der
23 23  Zeichnung, je mehr Teiltrapeze, desto genauer wird das Ergebnis
24 24  (zeitintensiv + aufwändig).
25 -1. Beschreibung der Rampenform durch eine Funktion, anschließend Integration.
26 - 3.1 Näherung „von Hand“ mit einer Parabel 2. Grades mit Scheitel im
27 - Ursprung und einem weiteren gegebenen Punkt P (linke obere
28 - Ecke von A,,Rechteck,,)
29 - Ansatz: {{formula}} y = ax^2{{/formula}}
30 - 3.2 Näherung „von Hand“ mit einer Parabel 3. Grades mit Sattelpunkt
31 - im Ursprung und Punkt P.
32 - Ansatz:{{formula}} y = ax^3{{/formula}}
33 - 3.3 Ansatz:{{formula}} y = ax^3+bx^2+cx+d{{/formula}}
34 - Vermessung der Randkurve bezüglich des gewählten Maßstabes:
35 - Ablesen der Koordinaten einiger „Kurvenpunkte“.
25 +3. Beschreibung der Rampenform durch eine Funktion, anschließend Integration.
26 +3.1 Näherung „von Hand“ mit einer Parabel 2. Grades mit Scheitel im
27 +Ursprung und einem weiteren gegebenen Punkt P (linke obere
28 +Ecke von ARechteck)
29 +Ansatz: y = ax2
30 +.
31 +3.2 Näherung „von Hand“ mit einer Parabel 3. Grades mit Sattelpunkt
32 +im Ursprung und Punkt P.
33 +Ansatz: y = ax3
34 +3.3 Ansatz: y = ax3 + bx2 + cx + d
35 +Vermessung der Randkurve bezüglich des gewählten Maßstabes:
36 +Ablesen der Koordinaten einiger „Kurvenpunkte“.
36 36  
37 - Anschließend Durchführung einer kubischen Regression mithilfe des WTRs.
38 -
39 - Dieser Ansatz ist 1. alleine durch die maßstabsgetreue Vermessung sehr aufwändig und 2. muss die gefundene Funktion näher betrachtet und auf ihre Eignung als Modell überprüft werden (Reflexion). Sind wesentliche Eigenschaften erfüllt?(flacher Kurvenbeginn, ist R2 nahe null, Schaubild im gefragten
40 - Bereich monoton steigend...?)
41 - 3.4 Näherung „von Hand“ mit einer Exponentialfunktion der Form {{formula}} y = ae^{bx}{{/formula}}.
42 -
43 - Punktprobe z.B. mit Q(0|0,1) und dem um 0,1 LE nach oben verschobenen Punkt P.
44 - Anschließend den ganzen Graphen wieder um 0,1 LE nach unten
45 - verschieben, damit das Schaubild durch den Ursprung verläuft
46 - (und dort sehr flach ist).
47 -
48 -Im Anschluss Integration zur Bestimmung von A,,1,,.
49 -(% style="color:gray" %)Auf diese Art ist die Aufgabe erst Mitte/Ende der Jahrgangsstufe 1 zu lösen.
50 -
51 -
38 +Anschließend Durchführung einer kubischen Regression mithilfe
39 +des WTRs.
40 +Dieser Ansatz ist 1. alleine durch die maßstabsgetreue
41 +Vermessung sehr aufwändig und 2. muss die gefundene Funktion
42 +näher betrachtet und auf ihre Eignung als Modell überprüft
43 +werden (Reflexion). Sind wesentliche Eigenschaften erfüllt?
44 +(flacher Kurvenbeginn, ist R2 nahe null, Schaubild im gefragten
45 +Bereich monoton steigend...?)
46 +3.4 Näherung „von Hand“ mit einer Exponentialfunktion der Form
47 +𝑦 = 𝑎 ∙ 𝑒
48 +𝑏𝑥
49 +.
50 +Punktprobe z.B. mit Q(0/0,1) und dem um 0,1 LE nach oben
51 +verschobenen Punkt P.
52 +Anschließend den ganzen Graphen wieder um 0,1 LE nach unten
53 +verschieben, damit das Schaubild durch den Ursprung verläuft
54 +(und dort sehr flach ist).
55 +Im Anschluss Integration zur Bestimmung von A1.
56 +Auf diese Art ist die Aufgabe erst Mitte/Ende der Jahrgangsstufe 1 zu lösen.
52 52  Abschließend:
53 53  Volumen multipliziert mit Untergrenze sowie Obergrenze der Dichte liefert eine
54 54  Abschätzung nach unten sowie oben für das minimale und maximale Gewicht.
55 -
56 -
57 -//Reflexion: //
58 -Hier könnte man erwarten, dass sich Schüler*innen selbst zu „Ungenauigkeiten“ äußern und gegebenenfalls Vorschläge unterbreiten, womit man die Genauigkeit
60 +Reflexion:
61 +Hier könnte man erwarten, dass sich Schüler*innen selbst zu „Ungenauigkeiten“
62 +äußern und gegebenenfalls Vorschläge unterbreiten, womit man die Genauigkeit
59 59  erhöhen könnte (wenn man mehr Zeit zur Bearbeitung hätte).
Skate-RampeAbschätzung.PNG
Author
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1 -XWiki.akukin
Größe
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1 -1.1 MB
Inhalt