Aufgabe 3051
Standardisierte kompetenzorientierte schriftliche Reifeprüfung Mathematik
Quelle: AHS Matura vom 12. Jänner 2022 - Teil-2-Aufgaben - 4. Aufgabe - Best of Wertung
Angabe mit freundlicher Genehmigung vom Bundesministerium für Bildung; Lösungsweg: Maths2Mind
Atemstromstärke
Unter Atemstromstärke versteht man die pro Zeiteinheit ein- bzw. ausgeatmete Luftmenge. Sie wird modellhaft durch die Funktion f in Abhängigkeit von der Zeit t beschrieben (t in s, f(t) in L/s). Für die Atemstromstärke von Mathias gilt modellhaft:
\(f\left( t \right) = 0,5 \cdot sin\left( {1,25} \right) \cdot t\)
Ein Atemzyklus besteht aus einer vollständigen Einatmungsphase und einer vollständigen Ausatmungsphase. Die Beobachtung beginnt bei t = 0. In der nachstehenden Abbildung ist ein Atemzyklus dargestellt.
Illustration fehlt
Teil b
Zu Beginn einer Einatmungsphase befinden sich 3,5 Liter Luft in der Lunge von Mathias.
1. Teilaufgabe - Bearbeitungszeit 05:40
Interpretieren Sie die nachstehende Berechnung im gegebenen Sachzusammenhang.
\(\int\limits_0^{2,5} {f\left( t \right)\,\,dt + 3,5 \approx 4,29} \)
Die Funktion V beschreibt das Volumen V(t) der eingeatmeten Luft von Mathias während einer Einatmungsphase in Abhängigkeit von der Zeit t (Beginn der Einatmungsphase bei t = 0 und V(0) = 0, t in s, V(t) in L).
2. Teilaufgabe - Bearbeitungszeit 05:40
Ergänzen Sie die beiden fehlenden Zahlen a,b in der nachstehenden Funktionsgleichung von V.
\(V\left( t \right) = - 0,4 \cdot cos\left( {a \cdot t} \right) + b\)
[0 / ½ / 1 P.]
Lösungsweg
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Ergebnis
Die richtige Lösung lautet:
1. Teilaufgabe
2,5 s nach Beginn der Einatmungsphase befinden sich rund 4,29 Liter Luft in der Lunge von Mathias.
2. Teilaufgabe
\(V\left( t \right) = - 0,4 \cdot \cos \left( {1,25 \cdot t} \right) + 0,4\)
Lösungsschlüssel:
1. Teilaufgabe
Ein Punkt für das richtige Interpretieren im gegebenen Sachzusammenhang.
2. Teilaufgabe
Ein Punkt für das Ergänzen der beiden richtigen Zahlen, ein halber Punkt für nur eine richtige Zahl.