Benutzer:PascalHänle/Grundvorstellungen zum Ableitungsbegriff/Die Ableitung als lokale Änderungsrate und Besucher zählen mit Calliope: Unterschied zwischen den Seiten

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{{Box|Info|In diesem Abschnitt werden Sie sich die Ableitung als momentane Änderungsrate selbst erarbeiten. Für die Bearbeitung benötigen Sie mit den Begriffen mittlere Änderungsrate und Differenzenquotient vertraut sein. Falls Ihnen die Hilfestellungen zu den Aufgaben nicht genügen steht Ihnen auf der Seite Vorwissen eine ausführlichere Zusammenfassung der benötigten Begriffe zur Verfügung.|Kurzinfo
[[File:Calliope_mini_StarterSet_komplett_Front_JoernAlraun.jpg|thumb|right|Die CalliopeMini]]Das eingebundene Dokument stellt einen ersten Baustein für ein mögliches Herangehen an die Programmierung mit dem CalliopeMini dar.
}}<br />
Es richtet sich an Schüler der Mittelstufe und kann alleine für einem CalliopeMini nachgebaut werden. Als Programmierumgebung wird das [https://lab.open-roberta.org|Open Roberta Lab] genutzt.
==Der Porsche 918 Spyder==
Die folgende Tabelle zeigt den Beschleunigungsvorgang des Rennautos Porsche 918 Spyder. Die Weg - Zeit - Kurve lässt sich in diesem Intervall annähernd durch die Funktion <math>s(t)=0,2t^2+4,5t^3</math> beschreiben.


[[Datei:Porsche Weg Zeit Kurve.png|mini|alternativtext=|450x450px]]
[[Datei:Besucherzähler mit Calliope.pdf|thumb|left|Arbeitsblätter als PDF zum Download]]


:{| class="wikitable"
===Die Arbeitsblätter in verschiedenen Versionen===
!'''Zeit (Sekunden)'''!!Strecke (Meter)
|-
|0||0
|-
|1||4,7
|-
|2||19,6
|-
|3||45,9
|-
|4||84,8
|-
|5||137,5
|-
|6||205,2
|-
|7
|289,1
|-
|8
|390,4
|-
|9
|510,3
|}


==Mittlere Änderungsrate==
# [[:Datei:Besucherzähler mit Calliope.pdf|Arbeitsblätter als PDF zum Download]]
Überlegen Sie zunächst welcher physikalischen Größe die [[/mittleren Änderungsraten/]] in diesem Beispiel zuzuordnen ist und wie man diese berechnet. Notieren Sie Ihre Lösung in ihrem Heft.
# [[Datei:Quelldatei-Besucherzähler mit Calliope.odt|Dokument als ODT]] zum weiter bearbeiten


:
{{Box|Aufgabe 1|Bestimmen Sie mit welcher Durchschnittsgeschwindigkeit der Porsche in den folgenden Zeitintervallen gefahren ist.


a) zwischen Sekunde 1 und 2 <br /> b) zwischen Sekunde 2 und 3 <br /> c) zwischen Sekunde 3 und 4 <br />
Überprüfe deine Ergebnisse in folgendem Applet mit Hilfe des geometrischen Zusammenhangs der mittleren Änderungsrate und der Sekantensteigung.


{{Lösung versteckt|[[/Lösungskontrolle/|zum Applet]]<ggb_applet id="ceu9yjy3" width="50%" height="450" border="8888"></ggb_applet>}}|Arbeitsmethode
Es folgt eine Liste der verwendeten Bilder:
}}
* eigene Bearbeitung nach[[:File:Calliope_mini_weiss_JoernAlraun.jpg]]
* eigene Bearbeitung nach [[:File:Counter (2273099939).jpg]]
* Screenshot der Seite [https://calliope.cc/ calliope.cc]
* Screenshots der Seite [https://lab.open-roberta.org/ lab.open-roberta.org]


<br />


==Momentane Änderungsrate==
[[Kategorie:Informatik]][[Kategorie:Programmierung]][[Kategorie:CalliopeMini]]
{{Box|Aufgabe 2|Bestimmen Sie nun näherungsweise wie schnell der Porsche nach 3 Sekunden gefahren ist. Wählen Sie hierzu ein beliebiges Zeitintervall in dem die dritte Sekunde enthalten ist und verkleinern Sie dieses. <br /> a) Verkleinern Sie das Intervall in folgender Tabelle mindestens 5 mal und halten Sie die Tabelle schriftlich fest. <br /> [[/Tabelle/|zur Tabelle]]
<ggb_applet id="fmzb7fjd" width="90%" height="400" border="888888">Weg - Zeit - Kurve Porsche </ggb_applet>
b) Führe die Verkleinerung des Zeitintervalls nun erneut in [[/Aufgabe 2 b)/|diesem Applet]] durch.<br /> Beschreibe die Veränderung der Sekante und des Werts der Sekante bei dieser Verkleinerung und halte dies schriftlich fest.<br /> c) Was sind die Eigenschaften dieser neu entstandenen Geraden? <br />
d) Als was lässt sich in diesem Kontext die Steigung dieser Geraden interpretieren?|Arbeitsmethode
}}{{Box|Tangente|Die Gerade, die den Graphen von <math>f</math> am Punkt <math>P(x_0|f(x_0))</math> berührt und die gleiche Steigung wie der Graph von <math>f</math> in diesem Punkt hat, nennt man die Tangente von <math>f</math> am Punkt <math>P</math>.|Merksatz
}}
 
==Der Differentialquotient==
{{Box|Aufgabe 3|a) Schauen Sie sich die Aufgaben zur Intervallverkleinerungen aus Aufgabe 2 erneut an. Notieren Sie wie man die Verkleinerung des Intervalls Differenzenquotienten ausdrücken könnte. Das Ergebnis des neuen Quotienten soll die Steigung der Tangente sein. Hilfe einbauen!
|Arbeitsmethode
}}

Version vom 14. August 2019, 07:02 Uhr

Die CalliopeMini

Das eingebundene Dokument stellt einen ersten Baustein für ein mögliches Herangehen an die Programmierung mit dem CalliopeMini dar.

Es richtet sich an Schüler der Mittelstufe und kann alleine für einem CalliopeMini nachgebaut werden. Als Programmierumgebung wird das Roberta Lab genutzt.

Arbeitsblätter als PDF zum Download

Die Arbeitsblätter in verschiedenen Versionen

  1. Arbeitsblätter als PDF zum Download
  2. Dokument als ODT zum weiter bearbeiten


Es folgt eine Liste der verwendeten Bilder:

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