Kurs:Mathematische Modellbildung/Themen/Volumenschätzung und Verbrauch von Ressourcen/Einführung

Einführung

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  • Elefant braucht an heißen Tagen bis zu 150 Liter Wasser
  • durchschnittlicher Verbrauch eines Menschen: 121 Liter Trinkwasser pro Kopf und Tag (in Hessen)
  • Elefantendame Aruba ist nicht die größte Wasserverbraucherin im Kronberger Opel-Zoo
  • höchsten Bedarf haben die Flusspferde (Reinigung des Beckens einmal pro Woche)
  • Mitarbeiter befüllen die beiden Becken mit 20.000 Liter Brauchwasser
  • pro Jahr benötigt der Zoo nach Angaben von Direktor Thomas Kauffels rund 26.000 Kubikmeter Wasser

Ziel der Modellierung

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  • Zyklus 1:
    • näherungsweise Bestimmung des Gewichts eines Elefanten mithilfe von Volumenberechnung
    • Bestimmung der Wasserverdrängung
  • Zyklus 2:
    • Bestimmung der Höhe der ankommenden Welle an der Glasscheibe, welche ein Elefant beim Baden erzeugt sodass sich daraus resultierend die Höhe der Glasscheibe ergibt
  • Zyklus 3:
    • Übertragung auf globale Maßstäbe
    • Abschätzung der Höhe einer Welle, die durch einen kalbenden Gletscher erzeugt wird

Zielgruppe der Modellbildung

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  • Zyklus 1 und 2 der Modellierung entsprechen den Anforderungen der Sekundarstufe I und II:
    • Aufrechterhaltung wichtiger Ressourcen durch effizientere Nutzung
    • weltweiter Wassermangel stoppen
  • Zyklus 3 soll Regierungen aller Länder auf das Eisschmelzen in der Arktis aufmerksam machen:
    • Region rund um die nördliche Polkappe erwärmt sich schneller als der Rest der Welt
    • schmelzendes Eis trägt zum Meeresspiegelanstieg bei
    • Überschwemmungen der Küstenregionen

Mehrwert der Modellbildung

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  • Wasser als wichtigstes Lebensmittel: im Haushalt, in der Landwirtschaft, Industrie und in den Zoos
  • weltweiter Wasserbedarf steigt
  • Klimawandel führt zu Veränderungen im globalen Wasserhaushalt
  • "Wasser, Fluch und Segen"