4.10
Bei einer vertikalen Projektilbewegung ohne Luftwiderstand wird ein Objekt mit einer Geschwindigkeit von 50 Metern pro Sekunde vom Boden aus abgeschossen. Seine Höhe über die Zeit folgt der quadratischen Gleichung: minus fünf t zum Quadrat plus fünfzig t, wobei minus fünf die Hälfte der Erdbeschleunigung ist. Ziel ist es, das Zeitintervall zu bestimmen, in dem die Höhe des Projektils 100 Meter überschreitet.
Da die Höhenfunktion quadratisch ist, muss beim Vergleich mit einem konstanten Wert eine quadratische Ungleichung gelöst werden.
Die Ungleichung wird neu angeordnet, indem alle Terme auf eine Seite verschoben und durch minus fünf dividiert werden, wodurch der führende Koeffizient auf eins vereinfacht wird.
Da der resultierende Ausdruck nicht einfach faktorisiert werden kann, wird die quadratische Formel verwendet. Die Koeffizienten werden in die Formel eingesetzt, um zwei Lösungspunkte zu finden.
Diese Werte stellen den Anfang und das Ende des Zeitraums dar, in dem sich das Projektil über 100 Meter aufhält.
Ein Diagramm der Höhenfunktion hilft dabei, diese Situation zu visualisieren. Die Kurve steigt über die 100-Meter-Marke, erreicht einen Gipfel und fällt dann wieder auf die Marke zurück.
Im Diagramm wird der Teil der Kurve, der über 100 Metern liegt, schattiert, um das Zeitintervall anzuzeigen, in dem die Bedingung erfüllt ist.
Eine nichtlineare Ungleichung beschreibt eine Ungleichung mit einem nichtlinearen Ausdruck, der gekrümmt ist oder sich komplexer verhält als eine Gera…
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