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Mathe

Periodische Vorgänge im Alltag

Viele Vorgänge wiederholen sich in gleichen Abständen. Mit Periode, Höchstwert und Tiefstwert beschreibst du sie.

  • ca. 9 Minuten
  • Klasse 10
  • Niveau: Plus

Das lernst du heute

  • Ich erkenne periodische Vorgänge im Alltag.
  • Ich lese Periode, Höchstwert und Tiefstwert aus einer Wertetabelle ab.
  • Ich berechne Werte, indem ich ganze Perioden abziehe.

Das brauchst du schon: Vielleicht hilft dir zuerst diese Lektion: Die Normalparabel y = x²

Ein Riesenrad dreht sich gleichmäßig. Eine Gondel ist nach 12 Minuten wieder am Start. Dann beginnt alles von vorn. Einen solchen Vorgang nennt man periodisch.

Die Zeit, nach der sich der Vorgang wiederholt, heißt Periode. Beim Riesenrad ist sie 12 Minuten. Weitere Beispiele: der Wechsel von Tag und Nacht (Periode 24 Stunden), der Minutenzeiger einer Uhr (60 Minuten) und ein schwingendes Pendel.

In der Tabelle siehst du die Höhe einer Gondel über dem Boden. Der Höchstwert ist 22 m, der Tiefstwert 2 m. Nach 12 Minuten ist die Höhe wieder 2 m. Für spätere Zeiten ziehst du ganze Perioden ab. Bei t = 15 min ist die Höhe dieselbe wie bei t = 3 min.

Höhe einer Gondel über dem Boden.
Zeit t in min0369121518
Höhe in m212221221222

Wert zu einer späten Zeit bestimmen

  1. Gesucht ist die Höhe bei t = 30 min. Die Periode ist 12 min.
  2. In 30 min passen 2 ganze Perioden (24 min) hinein.
  3. 30 − 24 = 6. Die Höhe ist dieselbe wie bei t = 6 min.
  4. Aus der Tabelle: bei 6 min ist die Höhe 22 m.
  5. Bei t = 30 min ist die Gondel 22 m hoch.

Ich verstehe das noch nicht

Such dir aus, was dir hilft.

Noch einfacher erklärt

Ein Vorgang kehrt immer wieder.

Die Zeit für einen Durchgang heißt Periode.

Nach einer Periode ist wieder alles wie am Anfang.

Ein Beispiel

Beispiel

Der Minutenzeiger einer Uhr zeigt um 8:15 Uhr auf die 3. Eine Stunde später, um 9:15 Uhr, zeigt er wieder auf die 3. Die Periode ist 60 Minuten.

Schritt für Schritt

Wir bestimmen die Höhe bei t = 27 min

  1. Die Periode ist 12 min.
  2. In 27 min passen 2 Perioden (24 min) hinein.
  3. 27 − 24 = 3.
  4. Bei t = 3 min war die Höhe 12 m. Also ist sie bei 27 min auch 12 m.

Mit einem Bild erklärt

ZeitRechnungwie bei
t = 27 min27 − 2 · 12 = 3t = 3 min
Höhe12 m

Zur Grundlage zurück

Ausprobieren

Jetzt zusammen

Wir lösen die Aufgabe gemeinsam. Nutze die Hilfen, wenn du sie brauchst.

Die Gondel ist bei t = 0 min 2 m hoch. Die Periode ist 12 min. Wie hoch ist sie bei t = 24 min in m?

Zeig mir den ersten Schritt

24 min sind genau 2 Perioden.

Lösung ansehen

Lösung: 2

Nach ganzen Perioden ist alles wie am Anfang. Die Höhe ist 2 m.

Üben

Jetzt du

Jetzt probierst du es allein.

Wie hoch ist die Gondel bei t = 30 min in m? Lies die Tabelle ab.

Zeig mir den ersten Schritt

Ziehe 2 Perioden ab: 30 − 24.

Lösung ansehen

Lösung: 22

30 − 24 = 6. Bei 6 min ist die Höhe 22 m.

Tipp: Teile die Zeit durch die Periode. Der Rest sagt dir, wo im Kreislauf du bist.

Merksatz: Periodischer Vorgang: Er wiederholt sich in gleichen Abständen. Periode: die Zeit bis zur Wiederholung.

Typischer Fehler: Viele lesen als Periode die Zeit bis zum ersten Höchstwert ab. Das stimmt nicht. Die Periode ist die Zeit, nach der sich alles wiederholt. Beim Riesenrad sind das 12 min, nicht 6 min.

Prüfen

Mini-Quiz

5 kurze Fragen, ohne Noten. Bei jeder Frage kannst du dir die Lösung ansehen.

Frage 1 Welcher Vorgang ist periodisch?
Lösung ansehen

Lösung: der Minutenzeiger einer Uhr

Frage 2 Die Periode ist die Zeit bis zum ersten Höchstwert.
Lösung ansehen

Lösung: Stimmt nicht

Frage 3 Ein Pendel schwingt periodisch. Alle 4 s ist es wieder am selben Ort und bewegt sich in dieselbe Richtung. Wie viele ganze Perioden sind in 20 s vorbei?

Zeig mir den ersten Schritt

Teile 20 durch 4.

Lösung ansehen

Lösung: 5

20 : 4 = 5.

Frage 4 Die Periode ist 12 min. Bei t = 3 min ist die Höhe 12 m. Wie hoch ist sie bei t = 27 min in m?

Zeig mir den ersten Schritt

27 − 24 = 3.

Lösung ansehen

Lösung: 12

27 min entsprechen 3 min. Die Höhe ist 12 m.

Frage 5 Die Höhe schwankt zwischen 2 m und 22 m. Wie groß ist der Unterschied zwischen Höchst- und Tiefstwert?
Lösung ansehen

Lösung: 20 m

Geschafft

Ein periodischer Vorgang wiederholt sich. Die Periode ist die Dauer einer vollen Wiederholung. Werte kannst du auf die erste Periode zurückführen.

Zum Schluss

Kannst du das schon?

Hake ab, was du schon kannst. Was noch fehlt, schaust du dir einfach noch einmal an.

Zum Ausdrucken

Übungsheft Sinusfunktion und periodische Vorgänge

Kurz erklärt, 49 Aufgaben in drei Stufen und alle Lösungen. Kostenlos.

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