Aufgabe 3011
Standardisierte kompetenzorientierte schriftliche Reifeprüfung Mathematik
Quelle: AHS Matura vom 28. Mai 2020 - Teil-2-Aufgaben - 4. Aufgabe
Angabe mit freundlicher Genehmigung vom Bundesministerium für Bildung; Lösungsweg: Maths2Mind
Ozonmessungen
Das Gas Ozon hat Auswirkungen auf unsere Gesundheit. Aus diesem Grund werden in Messstationen und mithilfe von Wetterballons die jeweiligen Ozonkonzentrationen in unterschiedlichen Atmosphärenschichten gemessen.
Teil c:
Das sogenannte Gesamtozon ist ein Maß für die Dicke der Ozonschicht und wird in sogenannten Dobson-Einheiten (DU) angegeben. Die von einem Wetterballon aufgezeichneten Messdaten können modellhaft durch eine quadratische Funktion f beschrieben werden. Dabei ordnet f der Höhe h die Gesamtozondichte f(h) zu (h in km, f(h) in DU/km). Der höchste Wert von 36 DU/km wird in einer Seehöhe von 22 km gemessen. In einer Seehöhe von 37 km betragt der gemessene Wert 1 DU/km.
1. Teilaufgabe - Bearbeitungszeit 05:40
Ermitteln Sie f(h).
f(h) =
In der Erdatmosphäre entspricht 1 DU einer 0,01 mm dicken Schicht reinen Ozons an der Erdoberfläche. Die Dicke derjenigen Schicht reinen Ozons an der Erdoberfläche, die dem Gesamtozon zwischen 7 km und 37 km Seehöhe entspricht, ist
\(\int\limits_7^{37} {f\left( h \right)} \,\,dh\)
2. Teilaufgabe - Bearbeitungszeit 05:40
Berechnen Sie die Dicke dieser Schicht.
Dicke dieser Schicht: mm
Lösungsweg
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Ergebnis
Die richtige Lösung lautet:
1. Teilaufgabe
\(f(h) = - \dfrac{7}{{45}} \cdot {h^2} + \dfrac{{308}}{{45}} \cdot h - \dfrac{{1768}}{{45}}\)
2. Teilaufgabe
Die Dicke der Schicht reinen Ozons an der Erdoberfläche beträgt 7,3 mm
Lösungsschlüssel:
1. Teilaufgabe
Ein Ausgleichspunkt für die richtige Lösung. Andere Schreibweisen der Lösung sind ebenfalls als richtig zu werten.
2. Teilaufgabe
Ein Punkt für die richtige Lösung.