Aufgabe 4068
Standardisierte kompetenzorientierte schriftliche Reifeprüfung Angewandte Mathematik
Quelle: BHS Matura vom 09. Mai 2018 - Teil-A Aufgabe
Angabe mit freundlicher Genehmigung vom Bundesministerium für Bildung; Lösungsweg: Maths2Mind
Fallschirmsprung - Aufgabe A_261
Teil c
Der Höhenmesser des Fallschirmspringers zeigt 60 Sekunden nach dem Absprung eine Meereshöhe von 1 300 Metern an. Ab dieser Meereshöhe sinkt der Fallschirmspringer jeweils 100 Meter in 14 Sekunden. Dabei soll die Meereshöhe des Fallschirmspringers (in Metern) in Abhängigkeit von der Zeit t (in Sekunden) durch eine Funktion h beschrieben werden.
1. Teilaufgabe - Bearbeitungszeit 5:40
Erstellen Sie eine Gleichung der Funktion h. Wählen Sie t = 0 für den Zeitpunkt 60 Sekunden nach dem Absprung.
[1 Punkt]
2. Teilaufgabe - Bearbeitungszeit 5:40
Berechnen Sie, wie lange der gesamte Fallschirmsprung (vom Absprung bis zur Landung) dauert.
[1 Punkt]
Lösungsweg
1. Teilaufgabe:
Die Ausgangshöhe für unsere Betrachtung, das ist 60 Sekunden nachdem Absprung und lt. Angabe der Zeitpunkt t=0, beträgt 1.300m.
Diese 1.300 m reduzieren sich alle 14 Sekunden um konstante 100m.
Pro Sekunde reduzieren sich die 1.300m um \(\dfrac{{100}}{{14}}{\rm{m}}\)
Die Gleichung der Höhe in Abhängigkeit von der Zeit lautet somit:
\(h\left( t \right) = 1300 - \dfrac{{100}}{{14}} \cdot t\)
2. Teilaufgabe:
Die Zeit setzt sich aus 2 Summanden zusammen: Zunächst einmal sind da die ersten 60 Sekunden und dann kommt noch die Zeit dazu, die vergeht, während der Fallschirmspringer von 1.300 m auf 350 m fällt, ehe er am Feld steht.
- Der 1. Summand beträgt also 60 s
- Der 2. Summand errechnet sich zu
\(\begin{array}{l} 350 = 1300 - \dfrac{{100}}{{14}} \cdot t\\ \dfrac{{100}}{{14}} \cdot t = 1300 - 350 = 950\\ t = 950 \cdot \dfrac{{14}}{{100}} = 133 \end{array}\)
Somit ergibt sich die Fallzeit zu:
\(60 + 133 = 193\)
→ Der Fallschirmsprung dauert vom Absprung bis zur Landung insgesamt 193 Sekunden.
Ergebnis
Die richtige Lösung lautet:
1. Teilaufgabe:
\(h\left( t \right) = 1300 - \dfrac{{100}}{{14}} \cdot t\)
2. Teilaufgabe:
Der Fallschirmsprung dauert vom Absprung bis zur Landung insgesamt 193 Sekunden.
Lösungsschlüssel:
1. Teilaufgabe:
1 × A: für das richtige Erstellen der Funktionsgleichung (KA)
2. Teilaufgabe:
1 × B: für die richtige Berechnung der insgesamten Dauer des Fallschirmsprungs (KB)