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Aufgabe:

Während einer Hochwasserwelle wurde in einer Stadt die Höhe h des Wasserstandes eines Flusses in Abhängigkeit von der Zeit t gemessen. Der zeitliche Verlauf des Wasserstandes h kann durch eine ganzrationale Funktion vierten Grades mit dem Funktionsterm $$h(t)=\frac{5}{98} t^{4}-\frac{65}{49} t^{3}+\frac{845}{98} t^{2}+30$$ mit \( 0 \leq t \leq 13 \) und t in Tagen sowie h in cm beschrieben werden.

a) Berechnen Sie den normalen Wasserstand des Flusses, d.h. den Wasserstand zu Beginn der Hochwasserwelle.

b) Berechnen Sie, wie stark der Wasserstand am Ende des ersten Tages der Hochwasserwelle pro Tag bzw. pro Stunde stieg.

c) Die Hochwasserschutzmauer der Stadt reicht bis zu einer Höhe von 1,20m. Berechnen Sie, in welchem Zeitraum Teile der Stadt überflutet waren.

d) Berechnen Sie, zu welchem Zeitpunkt der höchste Wasserstand erreicht war. Berechnen Sie weiter, wie hoch der Wasserstand zu diesem Zeitpunkt war.

e) Berechnen Sie, an welchem Tag die Hochwasserwelle endgültig vorüber war.


Problem/Ansatz:

Hallo, ich verstehe leider kaum, wie der rechnerische Weg geht. Ich habe zwar ungefähr verstanden, was ganzrationale Funktionen sind, verstehe aber die Aufgabe nicht.

Es würde mich sehr erfreuen, wenn mir da einer helfen könnte.

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2 Antworten

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Hallo,

a) Bestimme den Funktionswert zum Zeitpunkt t = 0 (kannst du anhand der Gleichung auch ablesen).

b) Berechne h(1) - h(0), zur Berechnung des Anstiegs pro Stunde teile dein Ergebnis durch 24

c) Setze h(t) = 120 und löse nach t auf

d) Bestimme den Hochpunkt der Funktion

e) Setze h(t) = 30 und löse nach h auf.

Melde dich, falls du noch Fragen hast.

Gruß, Silvia

Avatar von 40 k
b) Berechne h(1) - h(0), zur Berechnung des Anstiegs pro Stunde teile dein Ergebnis durch 24

Es ist nicht der durchschnittliche Anstieg am ersten Tag gefragt sondern der Anstieg am Ende des ersten Tages. Also sollte denke ich mit der Ableitung gerechnet werden.

Der Rest sieht aber gut aus.

Ja, du wirst recht haben.

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Du kannst bereits alle Antworten näherungsweise um Graphen ablesen. Wobei hast du dann konkret Probleme?

~plot~ 5/98*x^4-65/49*x^3+845/98*x^2+30;[[0|13|0|140]] ~plot~

a) Berechnen Sie den normalen Wasserstand des Flusses, d.h. den Wasserstand zu Beginn der Hochwasserwelle.

Gefragt ist hier h(0) = 30 cm = 0.3 m

Avatar von 479 k 🚀

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