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Grundlagen

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Aufgaben

Abkühlungsgesetz von Newton Aufgabe dem Aufgabenblatt hinzufügen

Newton’s Abkühlungsgesetz beschreibt die Wärmezunahme bzw. -abnahme einer Tasse kalten oder heissen Wassers, die zur Zeit t = 0  in einen grossen Raum mit konstanter Raumtemperatur gestellt wird. Bezeichnet T(t)  die Temperatur des Wassers in Grad Celsius zur Zeit t  in Minuten und beträgt die Raumtemperatur 25o , so liefert die Differentialgleichung

T '(t) = -0.01(T - 25)
eine gute Modellbeschreibung des Temperaturverlaufs.
  1. In drei bis fünf ausformulierten Sätzen soll erläutert werden, warum es sich bei obiger Differentialgleichung um eine sinnvolle Beschreibung handelt.
  2. Wie sieht das Richtungsfeld der Differentialgleichung in einem für kalte oder heisse Tassen Wasser relevanten Bereich aus?
  3. Nach wieviel Minuten hat sich eine zu Beginn   o
80 heisse Tasse Wasser auf 4 o
0 abgekühlt?
 
Überprüfen von vorgegebenen Lösungen Aufgabe dem Aufgabenblatt hinzufügen

Gegeben ist die Differentialgleichung

f '(x) = (f(x)- 2)2

Es soll gezeigt werden, dass die Funktion

f(x) = 2- --1--
          x +3
eine Lösung der obigen Differentialgleichung für die Anfangsbedingung f(-4) = 3  ist.
 
Lüchentext Aufgabe dem Aufgabenblatt hinzufügen

Im folgenden Text aus dem Duden ’Rechnen und Mathematik’ sind die Lücken aufzufüllen:
Differentialgleichung: Gleichung, deren Variablen .............. und ihre ................... sind. [...] Tritt in einer gewöhnlichen Differentialgleichung die ................ Ableitung der gesuchten Funktion (aber keine höhere Ableitung) auf, dann spricht man von einer Differentialgleichung .................. In der Regel bezeichnet man die gesuchte Funktion mit ............. [...]