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Algebra mit Spaß lernen
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Die mit dem Stab
rechnen 1
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Hallo, schön Dich zu sehen. Dachte
schon ich bleibe heute hier allein. Zunächst will
ich mich dafür entschuldigen, dass wir grundsätzlich
in zwei Fenstern arbeiten müssen Aber es lässt
sich nicht anders machen. Dieser wunderschöne Java
Rechenschieber von Andrew Davie passt nun mal nicht
auf einen 17 Zoll Monitor. Diese Seite hier hätte
sonst Ulmer Format. |
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Schau ihn Dir an. Hast Du ihn noch nicht aufgemacht?
Klick das Bild rechts an.
So und nun pack in der Mitte ruhig einmal mit
der Maus die bewegliche Zunge des Rechenschiebers
und schiebe sie hin und her. Auch der Läufer
aus Plexiglas lässt sich mit der Maus bewegen.
Als ich diesen Java Rechenschieber gefunden
hatte, war mir sofort klar, dass ist das ideale
Instrument um Dir das Rechnen mit dem Rechenschieber
beizubringen. Das Ding ist eine voll funktionsfähige
Rechenmaschine.
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Andrew Davie wird mir verzeihen, wenn ich sein "Schaustück"
dazu benutze Dir den Umgang mit seinen geliebten "slide
rulers" zu erklären.
Was kannst Du von dieser Seite erwarten und was nicht?
Du wirst am Ende einigermaßen mit diesem Java-Rechenschieber
rechnen können. Es wird jedoch kein vollständiger
Kurs über den Einsatz aller logarithmischen Teilungen
auf dem Rechenschieber sein. Mein Lehrer hätte
diesen Rechenschieber damals in meiner Schulzeit nicht
für uns angeschafft, da einige wichtige Skalen
fehlen.
Damit sind wir beim Thema Logarithmus. Als ich den
Plan fasste, Dir den Rechenschieber zu erklären,
war mir sofort klar, dass ich Dir zuerst etwas über
den Herrn Logarithmus erzählen muss. Aus diesem
Motiv entstand die Lerneinheit über Exponential-
und Logarithmusfunktionen. Es beisst die Maus
keinen Faden ab, die musst Du Dir erst reinziehen,
sonst verstehst Du nichts hier.
So und jetzt muss ich Dich ausnahmsweise bitten erst
einmal am rechten Rand die paar Zeilen über die
Teilungen zu lesen. Meine Güte wart's doch ab!
Genau dort wird Dir erklärt was die Buchstaben
vor den Skalen bedeuten.
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Multiplikation
Die Multplikation bedeutet auf dem
Rechenstab ein Addieren, d.h. ein Aneinandersetzen
zweier Skalenstrecken. Grundsätzlich ist bei
jeder Aufgabe zuerst ein Überschlag (eine Überschlagsrechnung)
zu machen, um den Stellenwert zu bestimmen. Denn die
Ablesung am Rechenstab gibt nur die Ziffernfolge.
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2,3 3,2 = x
Überschlag: 3 4 = 12 d.h. x <
12; 2 3 = 6 d.h. x > 6
Der Überschlag kann sehr grob sein, die
Faktoren können auf eine Ziffer gerundet
werden.
Um die Einstellung zu sehen, schau Dir das
Bild links an. Es ist ein Rolloverbild, also
gehe mit der Maus darüber. Wenn Du drauf
klickst, kannst Du damit auch den Java Rechenschieber
aufmachen, falls das Fenster nicht schon offen
ist
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Du stellst C1 über D2-3, rückst den Läuferstrich
auf C3-2 und liest darunter auf D das Ergebnis ab.
Der Überschlag gibt die Kommastellung. Ergebnis:
x = 7,4. Ablesen kannst Du sogar 3 Ziffern etwa 7,38,
doch uns genügt die Genauigkeit von 2 Ziffern.
Jetzt probiere es selber.
Merke: Die Rechnung beginnt und
endigt auf der festen Skala!
Jetzt wollen wir eine eine Multiplikation
mit Umstellung der Zunge durchführen. Erst einmal
ein einfaches Beispiel.
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3 8 = x
Nach der Methode oben stellst Du C1 über
D3 und versuchst den Läuferstrich auf D8
zu stellen. Das geht aber nicht, weil die Zunge
zu weit nach rechts hinaus geschoben ist.Hier
musst Du anders arbeiten.
Du stellst C10 über D3 und schiebst den
Läuferstrich auf C8. Unter C8 liest Du
ab D2-4. Ein Überschlag ist nicht nötig,
wir wissen, was rauskommen muss x = 24.
Was wir hier gemacht haben? Wir haben gerechnet
3 8 : 10 = x.
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Das verstehst Du jetzt nicht? Macht nix! Du verstehst
es, wenn Du mit dem Rechenstab Dividieren kannst.
Lassen wir es dabei, es ist einfach ein Durchschieben
der Zunge. Statt den Anfang der Skala C, also C1,
über den ersten Faktor zu stellen, nimmst Du
das Ende der Skala C, also C10.
Bei einfachen Multiplikationsaufgaben ist oft schon
beim Überschlag zu erkennen, ob ein Durchschieben
der Zunge notwendig ist. Es ist bestimmt der Fall,
wenn das Produkt der beiden ersten Ziffern 10 oder
mehr ergibt, z.B. bei den Aufgaben:
0,32 4,5 0,0098
2,05 2,063
5,04 628 0,0028
Die erste Aufgabe will ich hier noch einmal ausführlich
darstellen.
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0,32 4,5 = x
Überschlag: 0,3 5 = 1,5
Du stellst C10 über D3-2, rückst
Läuferstrich auf C4-5 und liest auf D das
Ergebnis ab: x = 1,44
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Division
Da Du nun schon einige Erfahrung mit
dem Rechstab hast, kann ich mich hier etwas kürzer
fassen.
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7,6 : 4,8 = x
Überschlag: 8 : 5 = 1,6
Du stellst C4-8 mittels Läuferstrich über
D7-6 ein. Jetzt rückst Du den Läuferstrich
auf C1 und liest auf D die Ziffernfolge 1-5-8
ab.
x = 1,58
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21 : 2,5 = x
Überschlag: 20 : 2 = 10
Du stellst C2-5 mittels Läuferstrich über
D2-1 ein. Da C1 außerhalb liegt, liest
man unter C10 auf D ab. Vergiss nicht den Läuferstrich
auf C10 zu schieben. Du liest einfach besser
ab.
x = 8,4
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| So jetzt wollen wir
Aufgaben angehen wie z.B. |
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Merke: Bei vereinigter
Multiplikation und Division führt man die Division
immer zuerst aus.
Warum? Du sparst dadurch häufig eine oder mehrere
Einstellungen
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= x |
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Überschlag: (14
3) : 3 = 14
Du stellst C3-5 mittels
Läuferstrich über D1-4 ein.
Das Ergebnis könntest Du jetzt unter
C10 ablesen, doch wir machen gleich weiter
mit der Multiplikation. Du rückst
den Läuferstrich auf C3. Darunter
liest Du auf D das Ergebnis ab
x = 12
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Manchmal kann aber doch eine zweite
Verschiebung der Zunge nötig sein. |
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bei Mouseover
Ani-Gif !
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= x |
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Überschlag: 70 6 = 420
Läuferstrich auf D7-6, darüber
C1-1. Jetztliegt das Ergebnis unter C5-8
außerhalb. Das Zwischenergebnins
der Division liegt unter C1 auf D. Du
stellst jetzt den Läuferstrich über
C1, verschiebst die Zunge nach links bis
C10 unter dem Läuferstrich liegt.
Das bedeutet eine Division durch 10, also
nur eine Kommaverschiebung und hat keinen
Einfluss auf die Zifferfolge des Ergebnisses.
Jetzt kannst Du das Ergebnis unter C5-8
auf D ablesen.
x = 400
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Für diese Seite ist es genug. Im
Teil 2 zeige ich Dir wie man mit der Reziprokskala CI
rechnet und wie man schwierigere Aufgaben bewältigt.
Aber jetzt ist erst mal Pause angesagt. |
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Diese Seite wurde zuletzt am
Dienstag 15 September, 2009 18:50
geändert.
© 2002 Wolfgang Appell
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Die Teilungen
Unter Teilungen versteht man die
verschiedenen logarithmischen Skalen, die auf dem Rechenschieber
zu sehen sind. Auf unserem australischen Rechenschieber findest
Du folgende Teilungen:
Oben auf dem Stator, so nennt man
den unbeweglichen Teil des Rechenschiebers, findest Du die Teilung
T und DF, auf dem Läufer die Teilungen CF, CIF, CI und C,
unten die Teilungen D, S und ST. Wozu werden diese Teilungen (logarithmischen
Skalen) verwendet?
C und
D: Die beiden Skalen brauchst Du zur Multiplikation und
zur Division.
CI: Auf dieser Skala kannst Du den
Kehrwert einer Zahl auf der Skala C ablesen. Ja, ja, alles wird
gut, ich erklär' Dir's. Stell den Läufer unten bei C
auf die Zahl 2. Was kannst Du bei CI ablesen? Die Zahl 5, bedeutet
aber leider nicht die 5 sondern 0,5 = 1/2.
Merke: Der Rechenschieber liefert nur
die Ziffernfolge des Ergebnisses. Das Komma musst Du selber setzen.
Stell' den Läufer
auf der Skala C auf 3 und Du kannst den Wert von 1/3 auf der Skala
CI ablesen. Wie Du hoffentlich festgestellt hast, sind die Skalen
mal von links nach rechts ein anderes mal von rechts nach links
abzulesen.
CF, CIF und
DF: Wenn Du genau hinschaust, beginnen
diese Skalen nicht mit 1 sondern mit der Zahl Pi. Die Zahl 1 liegt
in der Mitte und die Skala endet auch wieder mit Pi. Man benutzt
diese Skalen, wenn es bei bestimmten Multiplikationen mit C und
D Probleme gibt, weil das Ergebnis außerhalb des Bereichs
ist. Hier vertröste ich Dich einfach mal auf die Übungen.
S:
Mit dieser Skala kannst Du den Sinus und den Cosinus bestimmen.
Stelle z.B. hier den Läufer auf 30°, dann liest Du auf
D die 5 ab, d.h. sin30° = 0,5 - Du weißt schon die Sache
mit dem Komma. Den Kosinus bestimmst Du mit sin a
= cos(90° - a).
Aber auch hier warte auf später.
T:
Die Skala verwendest Du um den Tangens eines Winkels zu finden.
ST: Diese Skala
benutzt Du um den Sinus oder Tangens für kleine Winkel zu
finden. Winkel kleiner als etwa 5,7° haben bei Sinus und Tangens
praktisch denselben Zahlenwert. Probier es am Taschenrechner aus.
Es gibt bei Rechenschiebern noch jede Menge andere
nützliche Teilungen. Hier habe ich Dir eine Extraseite
mit Abbildungen von 3 Rechenschiebern vorbereitet und auch
noch einige Erklärungen zu den dortigen Teilungen, soweit
ich sie selbst überhaupt kenne. Ich bin kein Rechenschiebersammler.
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0,0098 2,05 = x
Überschlag: 0,01 2 = 0,02
abgelesen x = 0,02
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2,063 5,04 = x
Überschlag: 2 5 = 10
abgelesen: x = 10,4
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628 0,0028 = x
Überschlag: 600 0,003 = 1,8
abgelesen: x = 1,75
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