Sandfang einer Kläranlage – Aufgabe B_555
Hier findest du folgende Inhalte
Aufgaben
Aufgabe 5612
Standardisierte kompetenzorientierte schriftliche Reifeprüfung Angewandte Mathematik
Quelle: BHS Matura vom 20. September 2022 - Teil-B Aufgabe
Angabe mit freundlicher Genehmigung vom Bundesministerium für Bildung; Lösungsweg: Maths2Mind
Sandfang einer Kläranlage – Aufgabe B_555
In einer Kläranlage strömt das Abwasser langsam durch den sogenannten Sandfang. Dabei sinken Sand und kleine Steine auf den Boden und können somit abgeschieden werden (siehe untenstehende Abbildung).
Illustration fehlt
Teil a
In der nachstehenden Abbildung ist der Querschnitt eines Sandfangs dargestellt.
Illustration fehlt
Die Graphen der Funktionen f und g beschreiben einen Teil des oben dargestellten Querschnitts.
\(\eqalign{ & f\left( x \right) = 0,25 \cdot {x^4} + 1 \cr & g\left( x \right) = a \cdot {\left( {x - u} \right)^4} + v \cr} \)
- x, f(x), g(x) ... Koordinaten in m
- a, u, v ... Parameter
Die Graphen der Funktionen f und g sind zueinander symmetrisch bezüglich der Senkrechten bei x = 4.
1. Teilaufgabe - Bearbeitungszeit 05:40
Geben Sie die Werte der Parameter a, u und v der Funktion g an.
- a =
- u =
- v =
[0 / 1 P.]
Schon den nächsten Urlaub geplant?
Auf maths2mind kostenlos auf Prüfungen vorbereiten!
Nach der Prüfung mit dem gesparten Geld deinen Erfolg genießen.
Aufgabe 5613
Standardisierte kompetenzorientierte schriftliche Reifeprüfung Angewandte Mathematik
Quelle: BHS Matura vom 20. September 2022 - Teil-B Aufgabe
Angabe mit freundlicher Genehmigung vom Bundesministerium für Bildung; Lösungsweg: Maths2Mind
Sandfang einer Kläranlage – Aufgabe B_555
In einer Kläranlage strömt das Abwasser langsam durch den sogenannten Sandfang. Dabei sinken Sand und kleine Steine auf den Boden und können somit abgeschieden werden (siehe untenstehende Abbildung).
Illustration fehlt
Teil b
Das Abwasser durchströmt den Sandfang. Dabei sinken die im Abwasser enthaltenen Sandkörner zu Boden. In der nachstehenden Abbildung ist ein stark vereinfachtes Modell dieses Vorgangs für ein bestimmtes Sandkorn dargestellt.
Illustration fehlt
Das Sandkorn bewegt sich geradlinig mit konstanter Geschwindigkeit vom Punkt A zum Punkt Q. Die Position X des Sandkorns zur Zeit t (in Sekunden) wird beschrieben durch:
\(X = A + t \cdot \left( {\begin{array}{*{20}{c}} {0,3}\\ {{v_y}} \end{array}} \right)\)
1. Teilaufgabe - Bearbeitungszeit 05:40
Stellen Sie mithilfe von vy eine Formel zur Berechnung des Winkels α auf.
α =
[0 / 1 P.]
Es gilt: A = (0 | 4) und Q = (15 | 0)
2. Teilaufgabe - Bearbeitungszeit 05:40
Berechnen Sie vy.
[0 / 1 P.]
Aufgabe 5614
Standardisierte kompetenzorientierte schriftliche Reifeprüfung Angewandte Mathematik
Quelle: BHS Matura vom 20. September 2022 - Teil-B Aufgabe
Angabe mit freundlicher Genehmigung vom Bundesministerium für Bildung; Lösungsweg: Maths2Mind
Sandfang einer Kläranlage – Aufgabe B_555
In einer Kläranlage strömt das Abwasser langsam durch den sogenannten Sandfang. Dabei sinken Sand und kleine Steine auf den Boden und können somit abgeschieden werden (siehe untenstehende Abbildung).
Illustration fehlt
Teil c
Die Sinkgeschwindigkeit eines Steinchens in einer Flüssigkeit kann modellhaft durch die nachstehende Differenzialgleichung beschrieben werden.
\(\dfrac{{dv}}{{dt}} = g - k \cdot v\)
- v(t) ≥ 0 ... Sinkgeschwindigkeit
- g, k ... positive Konstanten
1. Teilaufgabe - Bearbeitungszeit 05:40
Berechnen Sie die allgemeine Lösung dieser Differenzialgleichung mithilfe der Methode Trennen der Variablen.
[0 / 1 P.]
Die Sinkgeschwindigkeit des Steinchens nähert sich dabei dem Wert vE.
2. Teilaufgabe - Bearbeitungszeit 05:40
Geben Sie vE an.
vE =
[0 / 1 P.]
Die Eigenschaften der Geschwindigkeit-Zeit-Funktion v und der zugehörigen Beschleunigung-Zeit-Funktion a hängen unter anderem von der Anfangsbedingung ab.
3. Teilaufgabe - Bearbeitungszeit 05:40
Ordnen Sie den beiden Anfangsbedingungen jeweils die zutreffende Aussage aus A bis D
zu.
[0 / 1 P.]
- Anfangsbedingung 1: \(v\left( 0 \right) = 0\)
- Anfangsbedingung 2: \(v\left( 0 \right) = \dfrac{{2 \cdot g}}{k}\)
- Aussage A: v und a sind streng monoton steigend.
- Aussage B: v ist streng monoton steigend und a ist streng monoton fallend.
- Aussage C: v und a sind streng monoton fallend.
- Aussage D: v ist streng monoton fallend und a ist streng monoton steigend.