BspNr: F0010
   
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         Themenbereich
      
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    Differential- und Integralrechnung  | 
  
   
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       Ziele 
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       vorhandene Ausarbeitungen 
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    TI-92 (F0010a) (146 KB) 
        Mupad-Notebook (F0010b) (60 KB) | 
  
   
    | Analoge Aufgabenstellungen - Übungsbeispiele | 
    F0011, F0012 | 
  
  
    | Lehrplanbezug (Österreich): | 
    8. Klasse | 
  
   
    | Quelle: Dr. Thomas Himmelbauer | 
  
Formel 1 - Rennen am Tiongring
Angabe
Die Start-Ziel Gerade des Tiongrings geht in eine gefürchtete S-Kurve über. Die Funktion   
 
  s(t)=(
   
    
     
      
       
        xt1(t)=t
       
      
     
     
      
       
        yt1(t)=
         
          (t−1)⋅(t−4)⋅(t−8)
         
         
          10
         
        
        
       
      
     
     
    
   
  )
 
beschreibt die Bahnkurve eines Boliden in diesem Bereich für den Zeitraum t = 0 s bis t = 8,5 s. Die Größe der Einheit beträgt 25 m.
Fragen:
Während des Rennens wurden bei der TV-Übertragung vom Kommentator Reinz Hüller folgende Aussagen gemacht.
- Die Länge dieses Streckenabschnittes beträgt 2 km.
 
- Die Durchschnittsgeschwindigkeit in diesem Bereich beträgt 200 km/h.
 
- Die Höchstgeschwindigkeit in diesem Bereich beträgt 400 km/h. 
 
- Die kleinste Geschwindigkeit in diesem Bereich beträgt 90 km/h.
 
- Die größte Zentripetalbeschleunigung beträgt das Fünffache der Erdbeschleunigung g = 9,81 m/s2.
 
- Überprüfe diese Aussagen durch eigene Berechnungen. 
 
- Die Zentripetalbeschleunigung an ist sowohl mit Hilfe der Formel   
 
  
   a
   n
  
  =
   
    
     
      (
       
        
         v
         a
        
        
       
      )
     
     2
    
    
   
   ρ
  
  
 
  
als auch als Normalkomponente der Beschleunigung zu berechnen.
 
 
  
   v
   a
  
  
 
 ... absoluter Betrag der Geschwindigkeit.
ρ ... Krümmungsradius 
 
  ρ(x)=| 
   
    
     
      
       (1+
        f
        ′
       
       
        
         (x)
        
        2
       
       )
      
      
       
        3
        2
       
       
      
     
     
    
    
     
      f
      ″
     
     (x)
    
   
   
   |
 
 ... ist der Radius des Krümmungskreises an der Stelle x
 
- (wenn die Kurve in der Form y = f(x) vorliegt)
 
© ACDCA, 2002 - Beispielsammlung, Projekt "Technologie im Mathematikunterricht"
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