Differenzenquotient als „durchschnittliche Geschwindigkeit“

Geschwindigkeit = Weg/Zeit

Im folgenden Zeit-Weg-Diagramm wird (unsinnigerweise) davon ausgegangen, dass der km-Zähler rückwärts läuft, wenn das Fahrzeug zurück fährt. Die Kurve stellt den km-Stand in Abhängigkeit von der Zeit dar.

Schreibe zuerst die Überschrift ins Heft:

Definition der Ableitung

Moodle-Beispiel: Zeit-Weg-Diagramm

Danach beantworte bitte die folgenden 5 Fragen schriftlich:

  1. In welchem Zeitbereich und zu welchem Zeitpunkt steht das Fahrzeug, wann fährt es hin, wann fährt es zurück?
  2. Wann ungefähr erreicht es die maximale Geschwindigkeit? Achtung: Das ist nicht beim angezeigten „Gipfelpunkt“ der Fall!
  3. Aktiviere jetzt den Schalter "Durchschnittliche Geschwindigkeit anzeigen". Finde 2 Zeitpunkte, zwischen denen die durchschnittliche Geschwindigkeit Null ist, obwohl sich das Fahrzeug dazwischen bewegt hat!
  4. Warum ist es nicht möglich, die Geschwindigkeit zu einem bestimmten Zeitpunkt zu ermitteln? Immer wenn man die Punkte A und B übereinander schiebt, schreibt GeoGebra undefiniert hin.
  5. Wie kann man diesen Wert wenigstens ungefähr bestimmen? Versuche, die Geschwindigkeit zum Zeitpunkt t=3h möglichst genau zu schätzen!

Wenn du mit diesen 5 Punkten fertig bist, führe die Aufgabe unten aus!

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Gib jetzt in das Eingabefeld Ableitung[f] ein. Wie hängt die Kurve mit dem zusammen, was du gerade gemacht hast, was könnte sie darstellen? Der km-Stand ist es jedenfalls nicht. Schreib eine Vermutung in dein Heft!

Wenn du alle Aufgaben gelöst hast, gehe weiter zur nächsten Information.

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Michael Frankenstein, Erstellt mit GeoGebra