Aufgabe: Frank wandert pro Stunde 5 km. Eine halbe Stunde später fährt Tom den gleichen Weg mit 15 km/h. Nach wie vielen Kilometern überholt er Frank? Runde?

5 Antworten

Vom Fragesteller als hilfreich ausgezeichnet

1) zuerst immer eine Zeichnung machen

2) die Geschwindigkeitsvektoren und Wegvektoren eintragen

aus der Zeichnung entnehmen wir

1) S==Vf*tf

2) S=Vt*tt

3) tf=tt+0,5 Std

1) u. 2) gleichgesetzt

Vf*tf=Vt*tt mit 3)

Vf*(tt+0,5)=Vt*tt

Vf*tt+Vf*0,5=..

Vf*0,5=Vt*tt-Vf*tt=tt*(Vt-Vf)

tt=Vf*0,5/(Vt-Vf)=0,5*5 km/h/(15 km/h-5 km/h)=0,25 Std

mit 2) S=15 km/h*0,25 Std.=3,75 km

Hinweis:Für jede Unbekannte braucht man 1 Gleichung,sonst ist die Aufgabe nicht lösbar.

Woher ich das weiß:Studium / Ausbildung – hab Maschinenbau an einer Fachhochschule studiert

Der Weg s ist für beide Wanderer gleich. Also gilt:

s_F = s_T = s

Die Zeit ist für beide Wanderer unterschiedlich:

t_T = t_F - 0,5 h

allg. gilt:

v = s/t oder umgestellt s = v * t mit v = Geschwindigkeit und t = Zeit

Folglich kann man gleichsetzen:

s = v_F * t_F = v_T * (t_F - 0,5 h)

umgestellt nach t_F

t_F = 0,75 h

t_T = 0,25 h

s = 0,75 h * 5 km/h = 3,75 km


fjf100  23.08.2019, 14:50

Für jede Unbekannte braucht man eine Gleichung,sonst ist die Aufgabe nicht lösbar.

1) immer eine Zeichnung machen,damit man den Überblick hat

2) die Gleichungen nummeriert aufstellen

3) Die Anzahl der Unbekannten und die Anzahl der Gleichungen zählen.

Siehe meinen "tollen Beitrag",der es Schritt für Schritt erklärt und übersichtlich aufgeschrieben ist.

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fjf100  23.08.2019, 16:22
@gauss58

Die Fragen kommen von Anfängern und die haben nicht die Informationen über die Vorgehensweise bei solchen Aufgaben,die ja immer gleich ist.

Solche Bewegungsaufgaben ergeben immer ein lineares Gleichungssytem (LGS).

Anfänger können deinen Beitrag von der Logik her nicht folgen.

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gauss58  23.08.2019, 17:30
@fjf100

Ich dachte, dass eine Lösung über die allgemein bekannte Formel für die Geschwindigkeit v = s/t nachvollziehbar ist. Letztlich unterscheiden sich unsere Lösungen nicht allzu sehr, außer, dass ich das Gleichsetzen in einem Schritt gemacht habe, aber nachdem ich die Abhängigkeiten von s und t erläutert habe.

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fjf100  23.08.2019, 18:13
@gauss58

Diese Aufgabe ist ja einfach,weil das die Aufgabe mit dem Hasen und dem Igel ist.

Vorsprung Sv=5 km/h*0,5 Std=2,5 km

Dieser Vorsprung wird aufgezerrt durch den Geschwindigkeitsüberschuß

Vü=15 km/h-5 km/h=10 km/h

Einholzeit tt=2,5 km/10 km(h=0,25 Std.

Bei schweren Aufgaben blickt man so einfach nicht mehr durch.

Is ja auch egal.Der Fragesteller soll selber entscheiden,was für ihn besser ist.

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Diese Aufgabe ergibt ein lineares Gleichungssystem (LGS),mit 3 Unbekannte und 3 Gleichungen,also lösbar.

Hinweis:Solche Bewegungsaufgaben ergeben immer ein LGS.

Oft ein LGS mit 2 Unbekannte und 2 Gleichungen.

Können aber auch 3 oder 4 Unbekannte mit 3 oder 4 Gleichungen sein.

Lösungsmethoden stehen im Mathe-Formelbuch:

1) Additionsverfahren

2) Gleichsetzverfahren

3) Einsetzverfahren

4) Gaußscher Algorithmus

5) Cramer´sche Regel

Woher ich das weiß:Studium / Ausbildung – hab Maschinenbau an einer Fachhochschule studiert

cg1967  24.08.2019, 04:21
Hinweis:Solche Bewegungsaufgaben ergeben immer ein  LGS.

Da widerspreche ich heftig. Man kann solche Aufgaben auch über Grenzwerte von Reihen lösen. :-P

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fjf100  24.08.2019, 13:16
@cg1967

Kann ich nicht beurteilen.

Ich mache immer eine Zeichnung mit den eingetragenen Geschwindigkeitsvektoren und Wegvektoren mit richtiger Wirkrichtung.

Das hat bis jetzt immer ein LGS ergeben.

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Ich gehe davon aus das man beide Gerade gleichsetzen muss 

Nein, muß man nicht. Man kann auch folgende Überlegung anstellen:

F kommt in ½ h 2,5 km weit. T benötigt für diese Distanz 1/6 h. In der 1/6 h legt F einen Weg von 1/6 h * 5 km/h zurück. Usw. T erreicht F nach 0,5 * (1 + 1/3 + 1/9 + 1/27 ... ) Zeiträumen, der Grenzwert der Reihe ist 0,5 * 1,5. Da es eine Zeitangabe ist ist die Einheit Stunden. Mit 5km/h multipiziert ergeben sich 3.75 km.

Mir ist nicht ganz klar, was Du mit der ersten Gleichung ausdrücken willst.

Zum Zeitpunkt, als Tom losfährt, ist Frank schon eine halbe Stunde unterwegs und hat dabei 2,5 km zurückgelegt.

Wenn x also die Zeit in Stunden ist, wäre mein Ansatz folgender:

2,5 + 5x = 15x

Dann kennst Du die Zeit und kannst durch Einsetzen herausfinden, dass sie sich 3,75 km vom Start entfernt treffen.