Aufgabe 1343
Standardisierte kompetenzorientierte schriftliche Reifeprüfung Mathematik
Quelle: AHS Matura vom 09. Mai 2014 - Teil-1-Aufgaben - 7. Aufgabe
Angabe mit freundlicher Genehmigung vom Bundesministerium für Bildung; Lösungsweg: Maths2Mind
Zerfallsprozess
Der unten abgebildete Graph einer Funktion N stellt einen exponentiellen Zerfallsprozess dar; Dabei bezeichnet t die Zeit und N(t) die zum Zeitpunkt t vorhandene Menge des zerfallenden Stoffes. Für die zum Zeitpunkt t = 0 vorhandene Menge gilt: N(0) = 800.
Mit tH ist diejenige Zeitspanne gemeint, nach deren Ablauf die ursprüngliche Menge des zerfallenden Stoffes auf die Hälfte gesunken ist.
- Aussage 1: \({t_H} = 6\)
- Aussage 2: \({t_H} = 2\)
- Aussage 3: \({t_H} = 3\)
- Aussage 4: \(N\left( {{t_H}} \right) = 400\)
- Aussage 5: \(N\left( {{t_H}} \right) = 500\)
Aufgabenstellung:
Kreuzen Sie die beiden zutreffenden Aussagen an!
Den Kern der Aufgabe erkennen und den Lösungsweg festlegen
Nachfolgendes Video, welches Lernende durch Hinweise dabei unterstützt, selbst einen geeigneten Lösungsweg zu finden, wird auf Grund von Privatsphären-Einstellungen nicht automatisch geladen.
Initiieren Sie das Laden des Videos, werden womöglich personenbezogene Daten in die USA zur Nutzeranalyse durch YouTube übermittelt. Datenschutzbestimmungen von YouTube
Lösungsweg
Die Halbwertszeit gibt an, nach welcher Zeitdauer genau die Hälfte der ursprünglich vorhandenen Teilchen zerfallen ist.
Wir ergänzen die Werte aus der Aufgabenstellung in der Illustration:
Der Angabe entnehmen wir, dass N(0)=800. Da zur Halbwertszeit nur noch die Hälfte der Teilchen vorhanden ist, können wir auf der y-Achse wie folgt beschriften:
\(N\left( {{t_H}} \right) = \dfrac{{{N_0}}}{2} = \dfrac{{800}}{2} = 400\) ⇒ Aussage 4
Von diesem Punkt auf der y-Achse gehen wir solange waagrecht, bis wir den Graph schneiden und dann lotrecht nach unten, wobei wir auf der x-Achse tH=3 ablesen können. ⇒ Aussage 3
Ergebnis
Die richtige Lösung lautet:
- Aussage 1: Falsch
- Aussage 2: Falsch
- Aussage 3: Richtig
- Aussage 4: Richtig
- Aussage 5: Falsch
Lösungsschlüssel:
Ein Punkt ist nur dann zu geben, wenn genau zwei Aussagen angekreuzt sind und beide Kreuze richtig gesetzt sind.