Miniubåt, fart og kollisjon med fiskestim
Lov på eksamen
- Kalkulator
- CAS
- Graftegner og regneark
- Lærebok, formelsamling og egne notater
Ikke åpent internett, kommunikasjon med andre eller kunstig intelligens.
Kan den løses uten PC?
2 av 3 deloppgaver kan løses uten PC.
Fra 2027 er det bare kalkulator og skriftlige hjelpemidler på del 2. Vurderingen er gjort med KI og kan inneholde feil.
En miniubåt passerer 250 meter under en bøye som ligger på havoverflaten.
I et koordinatsystem der -aksen og -aksen ligger parallelt med havoverflaten, -aksen står normalt på havoverflaten, og enheten langs aksene er meter, er posisjonen til miniubåten sekunder etter passeringen gitt ved
Bestem farten til miniubåten etter 2 sekunder.
Hvor langt under havoverflaten er miniubåten på det dypeste?
Posisjonen til en fiskestim i området sekunder etter at miniubåten passerte under bøyen, er gitt ved
Fiskestimen har en tilnærmet kuleform med radius på 15 meter. Miniubåten er 4 meter bred, 5 meter høy og 8 meter lang.
Gjør beregninger og vurder om miniubåten kommer til å kollidere med fiskestimen.
Fasit
under havoverflaten
Minimumsavstand — ingen kollisjon
Løsningsforslag
Vi definerer posisjonsvektoren, deriverer og beregner farten ved i GeoGebra CAS:

Farten til miniubåten etter 2 sekunder er .
Vi definerer -koordinaten, løser og evaluerer minimumsposisjonen i GeoGebra CAS:

CAS gir og .
Miniubåten er dypest under havoverflaten.
Vi definerer begge posisjonsvektorene, beregner differansevektoren og avstandsfunksjonen . Så bruker vi Min(A, 0, 60) for å finne minimumsavstanden numerisk:

CAS gir minimumsavstand ved .
For at miniubåten skal kollidere med fiskestimen, må avstanden mellom sentrene være mindre enn fiskestimens radius () pluss halvparten av miniubåtens største tverrsnitt (), altså under .
Siden minimumsavstanden , vil miniubåten ikke kollidere med fiskestimen.
Sensorveiledning
Oppgaven gir til sammen 6 poeng
Kandidater som finner fartsvektoren for kan få 1 poeng.
Kandidater som finner riktig tidspunkt, kan få 1 poeng.
En god strategi som ikke fører helt fram kan gi 1 poeng.