Mathe; Zugaufgabe?

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Hallo,

wie groß ist denn der Vorsprung von Zug A, wenn er schon eine halbe Stunde lang mit 50 km/h gefahren ist, bevor Zug B losfuhr?

Um wieviel km/h ist Zug B schneller als Zug A?

Stell Dir vor, Zug A wäre da stehengeblieben, wo er nach einer halben Stunde gelandet ist, und Zug B würde sich nur mit der Differenzgeschwindigkeit beider Züge auf Zug A zubewegen.

Wie lange würde er dann brauchen, um diese Distanz zu überwinden?

Herzliche Grüße,

Willy

Maximilian12858 
Fragesteller
 26.05.2018, 20:49

Zug A hat 25 km/h vorsprung.

Und Zug B fährt 75 Km/h schneller als Zug A.

Bedeutet 75/ 25 * 60?

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Willy1729  26.05.2018, 20:52
@Maximilian12858

Den Vorsprung und die Differenzgeschwindigkeit hast Du richtig berechnet.

Jetzt überlege:

Wenn Zug B in einer Stunde 75 km zurücklegt (eigentlich einen Vorsprung von 75 km aufholen würde), wie lange braucht er dann wohl, um ein Drittel dieser Strecke, nämlich 25 km zurückzulegen?

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Willy1729  26.05.2018, 20:56
@Maximilian12858

Kannst Du auch.

Wenn Du weißt, wie lange Zug B braucht, um Zug A einzuholen, brauchst Du nur noch auszurechnen, wie weit Zug B mit seinen 125 km/h (diesmal also nicht mit der Differenzgeschwindigkeit, sondern mit der echten) in dieser Zeit gekommen ist.

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Willy1729  03.06.2018, 10:58

Vielen Dank für den Stern.

Willy

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Entweder machst das über einen Sach-Ansatz oder rein mathematisch. Der Sachansatz wäre:
Der Zug B fährt mit 75km/h schneller. Wie lange braucht er mit 75km/h, um die Strecke zurück zu legen, die Zug A bereits gefahren ist? Zug A ist 0,5h * 50km/h = 25km gefahren. Zug B braucht für die Strecke 25km/75km/h = 1/3 h = 20min.

Der gedankliche Ansatz funktioniert, da es um lineare Gleichungen handelt. D.h. wenn der Zug A nach 1/2h eine Strecke mit 50km/h zurück legt, dann legt Zug B nach 1/2h eine Strecke mit 50 + 75km/h zurück.

Gleichsetzungsverfahren:

Dafür brauchst zuerst mathematische Gleichungen, die das Problem beschreiben. Hier reicht das lineare Modell y = mx + n.

y - gesamt zurückgelegter Weg (in km)
x - Zeit (in stunden)
m - Geschwindigkeit
n - bereits zurückgelegter Weg (in km)

Zu beachten: Der bereits zurückgelegte Weg ist hier die Geschwindigkeit von Zug A multipliziert mit der Zeit, die er vorgefahren ist.

Zug A) y = 50km/h * x + 50km/h * 0,5h
Zug B) y = 125km/h*x

Nun kannst du gleichsetzen:

125km/h*x = 50km/h*x + 50km/h * 0,5h

(125 - 50)km/h * x = 50km/h * 0,5h

75km/h * x = 50km/h * 0,5h

75km/h * x = 25km | :75km/h

x = 25km/75km/h

x = 1/3 h = 20min

Wenn du es gleichsetzten willst, stell es dir als einen Graphen vor, bzw. male dir einen auf. Zug A beginnt im Ursprung und hat eine Steigung von 50 (km/h) und Zug B beginnt nach einer halben Stunde also auf der X-Achse um 0.5 (h) verschoben und hat eine Steigung von 125 (km/h). Jetzt kannst du aus de Graphen die genaue Formel für jeden Zug bestimmen:
A: d(t) = 50t (oder x)

B: d(t) = 125t - 62,5

Nun kannst du A=B: 50t = 125t - 62,5

umgestellt: 62,5 = 75t

t= 5/6h = 50min. Also 50min nach start von Zug A oder 20 nach Start von Zug B

zug a fährt in den 30 min 25km

also muss zeit mal v1+25km=zeit mal v2 sein

weil strecke v mal zeit ist

also sind 50x+25=125x

25=75x

x=1/3

zeit in stunden, weil 50 bzw 125 pro stunde

1/3 h sind 20 minuten

Zug A hat also 25km Vorsprung

Dann kommt man auf x=1/3

Also 20

Das heißt Zug B muss 20 min fahren und Zug B ist bei der Einholung schon 50 min unterwegs. Bei ca. 41,6 gefahenen km.

Maximilian12858 
Fragesteller
 26.05.2018, 20:53

Wie bist du auf die KM gekommen?

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M3199  26.05.2018, 21:06

Zeit und Geschwindigkeit (km/h)

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