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Integrale - Mal wieder

Frage: Integrale - Mal wieder
(19 Antworten)

 
Guten Abend


So ich habe wieder in Mathe-Hausaufgaben aufbekommen und komme nicht voran.
Habe schon viele Wege ausprobiert und auch teilweise Lösungen aber das hat alles kein Hand und Fuss *grrr*


Folgende Aufgabe:
Der Boden eines 2km langen Kanals hat die Form einer Parabel mit der Gleichung y = 1/8x².
Dabei entspricht einer Länge 1m in der Wirklichkeit.
a) Berechnen Sie den Inhalt des Querschnitts des Kanals.
b) Wie viel Wasser befindet sich im Kanal, wenn er ganz gefüllt ist?
c) Wie viel Prozent der maximalen Wassermenge enthält der zur halben Höhe gefüllte Kanal?

Falls mir jemand helfen kann, dann bitte mit RECHENWEGEN und ERKLÄRUNGEN.
Nur Ergebnisse helfen mir nicht, weil ich es dann weder verstehe, noch nachvollziehen kann, noch lernen kann.

Also bitte nur Lösungen mit Rechenweg und Erklärung und keine Kommentare wie "Ohje, das hatte ich auch und check das nicht" oder "Ich könnte Dir helfen, aber heute kein Bock mehr".
Die bringen mich nämlich nicht ans Ziel :)
GAST stellte diese Frage am 01.12.2005 - 18:38

 
Antwort von GAST | 01.12.2005 - 18:45
Hey,
ich kann dir helfen..hab die aufgabe letztens noch gemacht...

 
Antwort von GAST | 01.12.2005 - 18:49
also: du hast ja schon gesagt, die funktionsgleichung lautet: 1/8 x2

jetzt rechnest du erstmal das rechteck aus: 4*2 = 8

Nun rechnest du das integral aus, um die fläche unter dem graphen von 1/8 x2 auszurechnen..die lösung lautet: 2,67

jetzt musst du nur noch 8-2,67 = 5.3333....

Dann multiplizierst du dieses ergebnis mit 2, denn du hast ja bis jetzt nur die eine hälfte des kanals berechnet...ergebnis:gerundet 10,67

 
Antwort von GAST | 01.12.2005 - 18:50
was ich oben vergessen habe zu erwähnen, dass du bei meinem lösungsweg das integral von 0-2 berechnest

 
Antwort von GAST | 01.12.2005 - 18:51
Guten Abend


Also bei Aufg.a habe ich selbst das Integral von -4 bis 4 berechnet und habe daraus 5 1/3

 
Antwort von GAST | 01.12.2005 - 18:52
so um nun die wassermenge zu berechnen nimmst du einfach das oben errechnete ergebnis 10,67 quadratmeter und multiplizierst das mit den 2000 metern (die 2 km die in der aufgabe gegeben waren)

ergebnis: 21.333,333....

 
Antwort von GAST | 01.12.2005 - 18:54
ja, dein integral passt ja..da kommt ja das gleiche ergebnis raus...ich hab das nur für eine seite berechnet und dann mal 2..du hast das ganze ausgerechnet..kann man ja machen wie man will...

 
Antwort von GAST | 01.12.2005 - 18:57
Guten Abend


Wie kommst Du denn dann auf die 10,67?
Das verstehe ich nicht ;)

 
Antwort von GAST | 01.12.2005 - 19:01
so..jetzt nummer c)

der kanal soll zur hälfte gefüllt sein, dass heißt der wasserspiegel befindet sich bei 1...

die 1 musst du jetzt in die funktionsgleichung 1/8 x2 einsetzen, um den x wert zu ermitteln..also:

1= 1/8 x2
x2= 8
x= 2,83


Jetzt berechnest du wieder das integral von 0- 2,83
Ergebnis: 0,944

Das nimmst du wieder mal 2..da du bis jetzt nur 1 hälfte berechnet hast
Ergebnis: 1,888

so, nun erechnest du wieder den flächeninhalt des rechtecks, dessen seite wir eben erechnet haben : 2,83

also: 2,83 *1 = 2,83

Daann mal 2 (damit du wieder beide seiten des kanals hast) = 5,66

der flächeninhalt des kanals beträgt: 5,66- 1,888= 3,772

Nun wieder: 3,772 * 2000 um den INHALT des Kanals zu berechnen:

ergebnis: 7544

 
Antwort von GAST | 01.12.2005 - 19:04
5 1/3 berechnet...die fläche unter dem graphen.. der flächeninhalt des rechtecks beträgt: 8*2= 16

um nun den flächeninhalt des kanals zu errechnen subtrahierst du einfach den flächeninhalt der fläche unter dem graphen (integral) von der der rechtecke

 
Antwort von GAST | 01.12.2005 - 19:06
Guten Abend


Ohje, irgendwie habe wir das in der Schule KOMPLETT anders gemacht, weil wir nie mit Rechtecken rechnen ^^

Blicke teilweise durch, was Du meinst, aber alles mit Rechtecken und so, da wird es für mich dann unverständlich.

 
Antwort von GAST | 01.12.2005 - 19:07
zurück zu c)

du weißt, dass der ganz kanal zu 100 % gefüllt ist, wenn er 21 333,33... m3 wasser enthält..wenn er nur zur hälfte gefüllt ist enthält er 7544 m3 wasser...
nun einfach dreisatz anwenden..

21333,333... 100%
1 4,69*10^-3 %
7544 35,35 %

 
Antwort von GAST | 01.12.2005 - 19:09
tja, ich bin in mathe leider auch voll die niete :(

Aber die aufgabe hab ich gecheckt..aber halt mit diesem rechenweg..der is auch jeden fall richtig...

wie habt ihr das denn gemacht?

 
Antwort von GAST | 01.12.2005 - 19:10
Ich frag mich auch wie das ohne die rechtecke gehen sol?

du weißt aber doch welche rechtecke ich meine, ne?

also das eine geht vom punkt 2 aufer y-achse bis zum punkt 4aufer x-achse..wenn der kanal gefüllt ist...

 
Antwort von GAST | 01.12.2005 - 19:10
Guten Abend


Wir rechnen immer alles mit Integralrechnung, Kurvendiskussion (Extremstellen, Schnittpunkte,...) und so ein Mist, aber nichts mit Rechtecken ^^

 
Antwort von GAST | 01.12.2005 - 19:12
das ist natürlich dumm^^ also der rechenweg von mir ist halt schlicht und einfach :)
Sonst würd ich das nämlich selber nich verstehn...*lol*

Und ich dachte ich kann jemandem in mazhe auch mal helfen :(

 
Antwort von GAST | 01.12.2005 - 19:13
Guten Abend


Du hast mir schon geholfen *knutscha* und schon mal vielen lieben Dank.

Wenn du die Aufgabe (im Unterricht?) gerechnet hast und sagst, dass die Ergebnisse definitiv richtig sind, dann habe ich ja nun weitere Ansätze und sehe ja wo ich hinarbeiten muss ^^

Ausserdem kriege ich die Rechtecke bestimmt auch noch weg ;) so dass ich das so berechnen kann, wie ich es gelernt habe.

 
Antwort von GAST | 01.12.2005 - 19:17
Kein Problem, hab doch gerne geholfen...dann nochmal viel Erfolg..

 
Antwort von GAST | 01.12.2005 - 21:04
Guten Abend


So ich habe mir das nun nochmal genau angeschaut xsarahx und dabei ist mir aufgefallen, was für ein "Rechteck" Du meinst und ich konnte zumindest Aufgabe a bei Dir nachvollziehen.

Da Du ja sicherlich dasselbe Mathebuch (Lambacher Schweitzer) wie ich hast, kannst Du ja mal S.74 aufschlagen, die Aufg.7 ist das :-)

So, wenn ich nun schaue, wie Du das gerechnet hast, dann sehe ich, dass Du das komplette Rechteck ausgerechnet hast (4m [Breite] * 2m [Höhe]) und dann hast Du das Integral von 0 bis 4 und nicht von 0 bis 2, wie Du schriebst ;) gerechnet.
Wenn du das gemacht hast, dann müsstest Du 2 2/3 raus haben. Wenn Du die 2 2/3 nun von deinen 8m Flächeninhalt des Rechtecks abziehst, dann hast Du 5 1/3 raus, dasselbe Ergebnis was ich für das komplette Integral von -4 bis 4 habe mit der Funktion 1/8x².

Sprich, wenn Du nun 8m - 2 2/3 rechnest (= 5 1/3) und das dann noch mit 2 multiplizierst, dann hast Du ja das doppelte gerechnet (=10 2/3), dabei wäre die 5 1/3 schon richtig gewesen.

Daher verstehe ich nicht, wieso Du es mit 2 multiplizierst, bitte erklären :)

 
Antwort von GAST | 01.12.2005 - 21:27
Guten Abend


So ich habe b und c nun auch berechnet.

Wenn ich bei Aufg. b mit meinem Wert (5 1/3) weiterrechne, so komme ich auf 10666 2/3 m³ Wasser.
(5 1/3m² * 2000m)

Wenn ich dann Aufg. c berechne und den Kanal teile, so habe ich folgende Rechnung:
1/8x² = 1
x² = 8
x = +/- 2,83

Wenn ich dann wieder das Integral von -2,83 bis 2,83 ausrechne, dann bekomme ich 1,888 daraus.
Wenn ich das dann wieder mit den 2000m multipliziere, so habe ich einen Wert von 3776m³.

Nun das nur noch in Prozent umrechnen ^^

*rechne*

dann habe ich in Prozent 35,4% heraus.

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