Die Regentonne füllt sich
AFB I–IIIn einer Regentonne wird an fünf aufeinanderfolgenden Tagen die Füllhöhe gemessen: Tag 0: 10 cm, Tag 1: 16 cm, Tag 2: 22 cm, Tag 3: 28 cm, Tag 4: 34 cm. Für das Diagramm steht kariertes Papier zur Verfügung, auf dem 20 Kästchen in der Breite und 20 Kästchen in der Höhe Platz haben.
- Entnehmen Sie den Messwerten die Füllhöhe an Tag 3 sowie die Zunahme der Füllhöhe je Tag.
- Ordnen Sie den beiden Achsen jeweils die passende Größe mit Einheit und eine sinnvolle Skalierung zu.
Hinweise
Hinweis zu Aufgabe a)
Hinweis zu Aufgabe b)
Erwartungshorizont
Erwartungshorizont zu Aufgabe a)
Füllhöhe an Tag 3: 28 cm. Zunahme: \(16\ \text{cm} - 10\ \text{cm} = 6\ \text{cm}\), ebenso \(22\ \text{cm} - 16\ \text{cm} = 6\ \text{cm}\) und \(28\ \text{cm} - 22\ \text{cm} = 6\ \text{cm}\). Antwort: An Tag 3 beträgt die Füllhöhe 28 cm; die Füllhöhe nimmt jeden Tag um 6 cm zu.
Erwartungshorizont zu Aufgabe b)
Waagerechte Achse: Zeit t in Tagen — die Messung läuft über 4 Tage, mit 4 Kästchen je Tag werden 16 der 20 Kästchen genutzt. Senkrechte Achse: Füllhöhe h in cm — der größte Wert ist 34 cm, mit 1 Kästchen = 2 cm werden 17 der 20 Kästchen gebraucht. Antwort: Waagerecht t in Tagen mit 4 Kästchen je Tag, senkrecht h in cm mit 2 cm je Kästchen.
Zwei Diagramme, dieselben Messwerte
AFB II–IIIEine Klasse misst, wie heißer Tee abkühlt: nach 0 min 80 °C, nach 5 min 65 °C, nach 10 min 55 °C, nach 15 min 48 °C, nach 20 min 44 °C. Lena zeichnet ein Diagramm, bei dem ein Kästchen auf der Temperaturachse 10 °C bedeutet. Ben zeichnet dieselben Messwerte, bei ihm bedeutet ein Kästchen 2 °C. Beide beginnen die Temperaturachse bei 40 °C und verwenden auf der Zeitachse 1 Kästchen für 5 min. Ben sagt: „In meinem Diagramm kühlt der Tee schneller ab.“
- Zeichnen Sie Lenas Diagramm: Achsen mit Größe und Einheit, Skalierung, die fünf Messpunkte und die Verbindungslinie.
- Deuten Sie den Verlauf der Verbindungslinie.
- Überprüfen Sie Bens Behauptung.
Hinweise
Hinweis zu Aufgabe a)
Hinweis zu Aufgabe b)
Hinweis zu Aufgabe c)
Erwartungshorizont
Erwartungshorizont zu Aufgabe a)
Waagerechte Achse: Zeit t in min, 1 Kästchen = 5 min. Senkrechte Achse: Temperatur θ in °C, beginnend bei 40 °C, 1 Kästchen = 10 °C. Einzutragende Punkte: (0 min | 80 °C), (5 min | 65 °C), (10 min | 55 °C), (15 min | 48 °C), (20 min | 44 °C). Die Punkte werden dem Verlauf entsprechend verbunden. Antwort: Es entsteht eine von links oben nach rechts unten fallende Kurve, die nach rechts immer flacher wird.
Erwartungshorizont zu Aufgabe b)
In den ersten 5 min fällt die Temperatur um 15 °C, danach um 10 °C, dann um 7 °C und zuletzt nur noch um 4 °C. Die Abnahme je Abschnitt wird also immer kleiner, die Kurve entsprechend immer flacher. Deutung: Der Tee kühlt am Anfang am stärksten ab und immer schwächer, je näher seine Temperatur der Zimmertemperatur kommt. Antwortsatz: Die Verbindungslinie zeigt eine Abkühlung, die mit der Zeit immer schwächer wird.
Erwartungshorizont zu Aufgabe c)
Bei Ben ist ein Kästchen nur 2 °C wert; dieselbe Temperaturänderung braucht deshalb fünfmal so viele Kästchen wie bei Lena, und die Kurve sieht viel steiler aus. Die Messwerte und die Zeitachse sind in beiden Diagrammen gleich. Urteil: Die Behauptung ist falsch — der Tee kühlt in beiden Diagrammen genau gleich ab, unterschiedlich ist allein die Skalierung der Temperaturachse. Als vollständige Antwort gilt eine Begründung, die auf den Kästchenwert der Temperaturachse verweist.
