Die OVA-L-Methode 

Ein Beispiel aus der Mathematik

Messing ist eine Legierung aus Kupfer und Zink. Aus Messing mit 64% Kupfergehalt soll Messing mi 56% Kupfergehalt unter Beimischung von 600 kg Zink hergestellt werden.Wieviel Kilogramm von der ersten Messingsorte muss man für die gewünschte Mischung bereitstellen?

Modell

Die Prozentangaben in dieser Aufgabe beziehen sich auf die Massen. Bei anderen Aufgaben, insbesondere bei Mischungen von Flüssigkeiten werden oft auch Volumsprozente verwendet. Grundsätzlich kann man davon ausgehen, dass beim Mischen die Masse erhalten bleibt. Die OVA-L-Methode besteht darin, dass zunächst alle Objekte gesammelt werden. Sie werden möglichst klar in ihrem eigentlichen Wirkungsbereich beschrieben. Dazu wird die mathematische Darstellungsform angegeben.

Objekte

Messing ist eine Legierung von Zink und Kupfer. Da im Text der Kupfergehalt gegeben ist, könnte man die Metallstücke als durch Zink verunreinigte Kupferstücke betrachten. Also interessiert uns speziell die Masse Kupfer im Metallstück. Als Objekte können die Metallstücke definiert werden, ihr mathematisches Modell ist die im Metallstück enthaltene Masse Kupfer.

Messingstück 1. Sorte M1 Kupfer: 64% von m1
Zinkstück Z Kupfer: 0% von mZ
Messingstück 2. Sorte M2 Kupfer: 56% von m2

Variable und Konstanten

Name Bedeutung Typ Bereich
m1 Masse von M1 relle Zahl > 0
mZ Masse von Z relle Zahl 600 kg
m2 Masse von M2 relle Zahl > 0
mCu Masse reines Kupfer in M1 relle Zahl > 0
p1 Prozentsatz Kupfergehalt in M1 relle Zahl 64 %
pZ Prozentsatz Kupfergehalt in Z relle Zahl 0
p2 Prozentsatz Kupfergehalt in M2 relle Zahl 56 %

Aussagen

Beim Mischen werden die Gesamtmassen addiert m1 + mZ = m2
Beim Mischen bleibt die Masse reines Kupfer
in der Mischung erhalten.
mCu = 0.64 m1
mCu = 0.56 m2

Lösung

Drei Gleichungen mit drei Variablen (m1, m2, mCu), das Gleichungssystem kann gelöst werden (Einsetzungsverfahren):

0.64 m1 = 0.56 (m1 + mZ)

(0.64 - 0.56) m1 = 0.56 mZ

8 m1 = 56 mZ

m1 = 7 mZ = 7*600 kg = 4200 kg

Validierung

Will man den Kupfergehalt durch Zugabe reinen Zinks senken, so ist bei den gegebenen Werten mit einer ansehnlichen Ausgangsmenge zu rechnen.

->Die OVA-L-Methode


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31.3.2000 kn