suche Matheaufgabe Oberstufe 11. 12. Klasse

Leider nicht.

Aber Du koenntest es fuer einen klimatisierten Zug im Sommer berechnen.

Energieverbrauch eines Abteils mit 100 Personen rund 30kW fuer die 
Klimaanlage.

Gewicht: 80t
Luftquerschnitt: 14qm
F=0,0025*m+A*0,2*v^2

Dieter schrieb:
> Energieverbrauch eines Abteils mit 100 Personen rund 30kW fuer die
> Klimaanlage.
>
> Gewicht: 80t
> Luftquerschnitt: 14qm
> F=0,0025*m+A*0,2*v^2

Das Gewicht des Zuges ist irrelevant. Aber man braucht die Thermische 
Energie die ein Mensch abstrahlt. Dann die durchschnittliche Größe + 
Masse des Menschen. Und das Größe des Wagen. Dann den Volumenverbrauch 
der Menschen davon abziehen. Nun die Temperatur im Wagen berechnen, 
aufgrund der Hitzeerzeugung durch die Menschen und die Außenwirkung 
(Sonne).

Wenn du damit fertig bist, musst du nur noch ausrechnen, welchen 
Wirkungsgrad die Klimaanlage hat. Und dann kannst du den 
Energieverbrauch einfach berechnen.

Ach wegen der Berechnung der Menschen sind schon damals Flugzeuge 
abgestürzt. Man hat zu niedrige Durchschnittswerte angelegt beim Gewicht 
:)

ALSO einfach gesagt. Das ist ein bisschen Oversize. Vor allen bei 
Schülern die die lt. einer Studie nicht mal richtig rechnen können.

https://www.deutschlandfunk.de/pisa-studie-2015-deutschlands-schueler-koennen-noch-100.html

https://www.sueddeutsche.de/bildung/grundschule-mathematik-timms-studie-1.5141634

Und das wird im alter nicht besser ;)

Schlaumaier schrieb:
> Das Gewicht des Zuges ist irrelevant.

Nicht das Glied vorwegnehmen, das beim Ableiten wegfaellt.

Es wird alles gebraucht. Der Trick dabei um nicht komische Integrale zu 
haben ist, dass die Klimaanlage als Fahrwiderstand umgewandelt wird.

Damit wird die Gleichung zu:

1

Fges=k1/v + c1*m + c2*v^2

Diese Ableiten und das Minimum suchen.

Die Aufgabe kann auch genommen werden ab Unterschreitung welcher 
Geschwindigkeit die Klimaanlage abgeschaltet werden muss aus 
Klimaschutzgruenden, weil der Energieverbrauch pro km zu hoch wird.

Dieter schrieb:
> Klimaanlage

Meinte hier zuerst das Auto. Aber fuer die Bahn auch interessant.

Senf D. schrieb:
> Die Klimaanlagen der Deutschen Bahn fallen im Sommer eh wieder aus.

Weil die Leute die Berechnungen (s.o.) nicht angewendet haben. Also 
fährt die Steuerung die Anlage auf Maximum weil Innensensoren saugen zu 
warm, Wunschtemperatur nicht annähernd erreicht. Also VOLLGAS. Und DAS 
ist für kein Gerät auf Dauer gut.

Ist auch der Grund warum neu eingesetzte Züge so schön kalt sind. Nicht 
die Außentemperatur heizt den Wagen sondern die Leute die da drin sind.

Wieso die keine "Mechanischen Anlagen" haben wie im alten Bussen ist mir 
eh nicht logisch. Auf den Dach eine Klappe aufmachen, und den Fahrwind 
durch Filter + Co. in den Zug lassen. Wenigstens als Notfall / 
Hilfssystem.

Aber heutzutage muss alles Digital sein. ;))

>> Die Klimaanlagen der Deutschen Bahn fallen im Sommer eh wieder aus.

> Weil die Leute die Berechnungen (s.o.) nicht angewendet haben.

Nein.
Es ist vielmehr so, dass die Kaufleute der Bahn
(DIE haben das Sagen, NICHT irgendwelche nachrangigen Fachkräfte!)
belegen können, dass JEDER Zug während seiner 2-jährigen
Garantiezeit im Mittel angenehm temperiert ist.
Dazu muss dann halt wg. der im Winter zwecks Wartung bzw. Inventur
ausgebauten Heizelemente im Sommer ordenlich nachgeheizt werden.
Nur an Tropentagen werden diese sog. "Klima"anlagen
zeitweise stillgelegt; merke:
Bahnfahren spart richtig viel CO2!

> Hättest halt mal was rechtes, nämlich Biologie studiert ;-)

Proaktiv-günstiger -und einfacher-
(und mutmasslich besser für die Karriere?)
wäre sicher 'irgendwas' mit Völkerrecht, Gender, Quote, BLM etc.
gewesen, wirklich "rechtes" wird aktuell eher weniger gefördert ...

Yalu X. schrieb:
> www.uni-math.gwdg.de/jahnel/BioGeo/bio10.pdf

Vielen herzlichen Dank. So ähnlich war die Aufgabe.

Für mich sehr interessant:
"Bei welcher Geschwindigkeit wird der Energieverbrauch pro Kilometer so 
gering wie moglich?"

Das lässt sich dann auch graphisch lösen (näherungsweise) also zunächst 
ohne Differentialrechnung. TOP!

Cyblord -. schrieb:
> Da gibts doch viele Aufgabe nach gleichem Strickmuster. Auch beliebt:
> Gegeben ist eine Dose mit 1l Volumen.
> Bei welcher Höhe H ist die Oberfläche O minimal (=am wenigsten Material
> verbraucht).
>
> Die Lösung ist immer gleich: 2 Formeln. Eine Formel in die Andere Formel
> einsetzen und nach gewünschter Variablen umstellen.
> Dann Ableiten und mit normaler Kurvendiskussion Extremwerte bestimmen.

So ist es. Die Oberfläche eines Zylinders oder das Volumen ist aber 
heute für einen Schüler aus der 10. Klasse eher schwer zu bestimmen.

Senf D. schrieb:
>> Die Oberfläche eines Zylinders oder das Volumen ist aber heute für einen
>> Schüler aus der 10. Klasse eher schwer zu bestimmen.
>
> Warum das denn? Formel anwenden und fertig. Was ist daran bitte
> schwierig?

Ja da die Jungs keine Formelsammlung benutzen dürfen, müssten die die 
Formeln ja auswendig lernen. Ich glaube nicht, dass man sowas heute noch 
erwarten darf.

Was muss man da großartig Formeln lernen. ???

Dazu reicht völlig eine/bzw. 2 abgewandelte Formeln aus der Grundschule. 
???

> Dazu reicht völlig eine/bzw. 2 abgewandelte Formeln aus der
> Grundschule. ???

Ausreichend ist, man kennt sich (auch im Haschisch-)Schlaf aus:
mit lebenswichtigen Formeln für BLM, Gender-Quote und CO2-Reduktion
via Erdgas-Pipeline-Abschaltung und weiss, wie man Atom-Strom
zur bio-konformen Errettung der deutschen Stahlindustrie einsetzen muss!

('Kobolde', 'Netzspeicherung' u.ä. Errungenschaften können schon viel 
leisten, reichen aber leider nicht aus!) SCNR