Lufttrykk og høyde over havet modeller og sammenlikning

Del 2, alle hjelpemidler

Lufttrykk og høyde over havet modeller og sammenlikning

Lest inn av KI og ikke kontrollert manuelt enda — kan inneholde feil.

Ved havets overflate er lufttrykket ca. 1000 hPa (hektopascal).

I denne oppgaven skal vi bruke sitater fra ulike nettsider og se på noen modeller for hvor stort lufttrykket er x kilometer over havets overflate.

Fire sitater om lufttrykk og høyde

Hjelpemiddelkrav: Krever PC

Forklar at vi ut fra sitat 1 kan sette opp en modell f der f(x)=1000⋅0,88x. Tegn grafen til f for 0≤x≤10.

Sitat 2 gir tabellen nedenfor.

Høyde over havoverflaten (km)05,51116,5
Lufttrykk (hPa)1 000500250125
Hjelpemiddelkrav: Krever PC

Forklar at sitat 2 gir tabellen nedenfor. Bruk regresjon, og vis at opplysningene i tabellen gir en modell som er tilnærmet lik modell f. Gi denne modellen navnet g. Tegn grafen til g for 0≤x≤10 i samme koordinatsystem som grafen til f.

Hjelpemiddelkrav: Krever PC

Bruk sitat 3 til å bestemme en modell h. Tegn grafen til h for 0≤x≤10 i samme koordinatsystem som du har brukt tidligere i oppgaven. Kommenter siste setning i sitat 3.

Hjelpemiddelkrav: Kalkulator + svaret på tidligere oppgave

Bruk hver av de tre modellene f, g og h til å bestemme lufttrykket 8 848 meter over havoverflaten. Sammenlikn svarene du får, med sitat 4, og kommenter.

Fasit

f(x)=1000⋅0,88x

g(x)=1000⋅0,8816x (tilnærmet lik f)

h(x)=1000−125x, kun gyldig for 0≤x≤8

f(8,848)≈323hPa, g(8,848)≈328hPa, h(8,848)≈−106hPa

LøsningsforslagKI-generert

Sitat 1 sier at lufttrykket avtar med 12 % per kilometer man stiger. Det betyr at for hver kilometer beholder man 100%−12%=88% av lufttrykket fra kilometeren under.

Vi starter med f(0)=1000hPa ved havoverflaten. Etter x kilometer er lufttrykket multiplisert med 0,88 nøyaktig x ganger:

f(x)=1000⋅0,88x

Grafen til f er en synkende eksponentialkurve som starter i (0,1000) og nærmer seg null. Den er bratt i starten og flater gradvis ut. For x=10 gir modellen f(10)=1000⋅0,8810≈279hPa.

Sitat 2 sier at lufttrykket halveres for hver 5,5 km man stiger. Starter man på 1000hPa ved havoverflaten, gir det:

Høyde (km)Lufttrykk (hPa)
01000
5,5500
11250
16,5125

Vi bruker eksponentiell regresjon på disse fire punktene. I regnearket (eller med kalkulator) finner vi:

g(x)=1000⋅0,8816x

Vi kan også skrive dette som g(x)=1000⋅0,5x/5,5, siden 0,51/5,5≈0,8816.

Sammenlikning med f: Begge modellene har startverdien 1000. Grunntallets er 0,88 i f og 0,8816 i g — en forskjell på kun 0,0016. Ved tabellpunktene er avvikene svært små (ved x=5,5 gir f ca. 495hPa mot g sin 500hPa). De to modellene er tilnærmet like.

Grafen til g er en eksponentialkurve nesten identisk med grafen til f, men ligger litt over f for alle x>0.

Sitat 3 sier at lufttrykket avtar med 125hPa per kilometer. Dette er en lineær sammenheng. Vi starter på 1000hPa:

h(x)=1000−125x

Grafen til h er en rett linje som starter i (0,1000) og krysser x-aksen i x=8 (det vil si 8km).

Kommentar til siste setning i sitat 3: Sitat 3 selv påpeker at modellen bare er gyldig «nær havoverflaten». Det ser vi tydelig i grafen: for x>8 gir h(x) negativt lufttrykk, noe som er fysisk umulig. Modellen er bare realistisk for lave høyder (kanskje 0≤x≤3–4km).

Eksponentiell og lineær modell for lufttrykk mot høyde

Vi setter inn x=8,848km (tilsvarer 8848m, høyden til Mount Everest):

f(8,848)=1000⋅0,888,848≈𝟑𝟐𝟑hPa
g(8,848)=1000⋅0,88168,848≈𝟑𝟐𝟖hPa
h(8,848)=1000−125⋅8,848=1000−1106=−𝟏𝟎𝟔hPa

Sitat 4 sier at lufttrykket på Mount Everest er omtrent 13 av trykket ved havoverflaten:

13⋅1000≈333hPa

Kommentar:

  • f gir 323hPa, som er ca. 10hPa lavere enn sitat 4. Avviket er lite — modellen er rimelig god.
  • g gir 328hPa, enda nærmere sitat 4. Bare 5hPa avvik.
  • h gir −106hPa, som er meningsløst. Den lineære modellen er ikke gyldig for høyder over ca. 8km, og kan ikke brukes her.

De eksponentielle modellene f og g stemmer godt overens med sitat 4, mens den lineære modellen h er helt ubrukelig på denne høyden.

Forstå oppgaven med en KI

Du får en ferdig tekst du limer inn i den KI-chatboten du bruker. Teksten inneholder oppgaven og en instruks om at chatboten skal hjelpe deg å tenke selv — stille spørsmål, gi ett hint av gangen og la deg gjøre regningen.

Anbefalt. Chatboten får beskjed om å bruke det til å veilede deg riktig vei — ikke til å røpe svaret. Du kan slå det av hvis du vil være helt sikker på at ingenting lekker.

Hva du bør vite
  • Ingenting sendes herfra. Teksten kopieres bare til utklippstavla på enheten din. Det du limer inn i en chatbot, går til den tjenesten — og de har sine egne regler for hva de lagrer.
  • Ikke lim inn personopplysninger — navn, skole eller noe annet om deg selv eller andre. Oppgaveteksten holder.
  • KI kan ta feil, også i matematikk. Sjekk alltid mot løsningsforslaget her på siden.
  • Er du usikker på om du har lov til å bruke KI på skolearbeidet ditt, spør læreren din først.

Tastatursnarveier

Navigasjon

⌘K / Ctrl+K
Åpne søk
G F
Gå til Fag
G E
Gå til Eksamener
G T
Gå til Temaer
G K
Gå til Kompetansemål
G H
Hjem
?
Vis snarveier

I oppgave

←/→ · J/K
Forrige / neste oppgave
0
Marker som ikke prøvd
1
Marker som prøvd
2
Marker som trenger hjelp
3
Marker som ferdig
S
Vis / skjul løsningsforslag
A
Legg til i liste
N
Skriv notat
Esc
Tilbake / avslutt