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Wurzeln in Sachzusammenhängen

Zwei Sachaufgaben vom Fallturm bis zur Vollbremsung.

1

Der Fallturm im Freizeitpark

AFB I–II

Im Freizeitpark fällt eine Gondel aus 45 m Höhe frei nach unten. Für den freien Fall gilt näherungsweise h = 5 · t² (h in m, t in s).

  1. Berechne die Fallzeit aus 45 m Höhe.
  2. Bestimme, aus welcher Höhe die Fallzeit 4 s betragen würde.

Hinweise

Hinweis zu Aufgabe a)
Stelle nach t² um.
Hinweis zu Aufgabe b)
Einsetzen statt umstellen.

Erwartungshorizont

Erwartungshorizont zu Aufgabe a)

t² = 45 : 5 = 9, t = 3 s.

Erwartungshorizont zu Aufgabe b)

h = 5 · 4² m = 80 m.

2

Die Vollbremsung

AFB II–III

Bei einem Unfall hinterlässt ein Auto eine Bremsspur von 42 m. Die Polizei schätzt die Geschwindigkeit mit der Faustformel s = (v : 10)² (s in m, v in km/h). Innerorts sind 50 km/h erlaubt.

  1. Ermittle die ungefähre Geschwindigkeit des Autos.
  2. Werte das Ergebnis im Hinblick auf die erlaubte Geschwindigkeit aus.
  3. Beurteile, wie zuverlässig eine solche Faustformel ist.

Hinweise

Hinweis zu Aufgabe a)
v : 10 = √s.
Hinweis zu Aufgabe b)
Vergleiche mit 50 km/h; welcher Bremsweg gehört zu 50 km/h?
Hinweis zu Aufgabe c)
Welche Einflüsse berücksichtigt die Formel nicht?

Erwartungshorizont

Erwartungshorizont zu Aufgabe a)

v = 10 · √42 km/h ≈ 10 · 6,48 km/h ≈ 65 km/h.

Erwartungshorizont zu Aufgabe b)

Bei 50 km/h wäre der Bremsweg nur (50 : 10)² m = 25 m. 42 m deuten auf etwa 65 km/h hin — das Auto war deutlich zu schnell.

Erwartungshorizont zu Aufgabe c)

Die Formel ist nur eine grobe Näherung: Straßenzustand, Reifen, Bremsen und Reaktionszeit fehlen. Für eine erste Einschätzung reicht sie, für ein Gerichtsgutachten nicht.