Ergonomie und Mensch-Maschine-Systeme (Arbeitswissenschaft II) Aufgabenstellung zur Übung der Lehreinheit 5 Menschliche Informationsverarbeitung I Sommersemester 2016 Dr.-Ing. Dr. rer. medic. Dipl.-Inform. Alexander Mertens Lehrstuhl und Institut für Arbeitswissenschaft Betreuer: M.Sc. Christina Bröhl E-Mail: [email protected]

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Übung – Informationsaufnahme – Grundlegende Gesetzmäßigkeiten Aufgabe 1)  In einem Wahrnehmungsexperiment wurde für eine Reizstärke von R = 15 eine Unterschiedsschwelle von ΔR = 1,9 gemessen. Welche Werte für die Unterschiedsschwelle würden Sie bei Gültigkeit des Weber´schen Gesetzes für die in der unten stehenden Tabelle angegebenen Reizstärken erwarten? Tragen Sie die Werte in die Tabelle ein! R

2,0

4,0

7,0

10,0

20,0

27,0

ΔR

Weber-´sches Gesetz:

R k R

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Übung – Informationsaufnahme – Grundlegende Gesetzmäßigkeiten Aufgabe 2)  In einem Stahlwerk unterhalten sich Meister und Lehrling in der Mittagspause über die Lärmbelastung im Betrieb. Der Lehrling stellt während einer Sprechpause des Meisters eine Veränderung des Laufgeräusches an einer Maschine fest, deren Frequenz üblicherweise bei 4 kHz liegt. Wie viel Herz [Hz] muss der Unterschied mindestens betragen, damit ihn der Lehrling auch wahrnehmen kann? 

< 1000 Hz reichen etwa 3 Hz Differenz aus, um zwei Töne als unterschiedlich hoch wahrnehmen zu können  > 1000 Hz kann die Unterschiedsschwelle als "Weber-Konstante" angesehen werden: k = 0,004

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Übung – Informationsaufnahme – Grundlegende Gesetzmäßigkeiten Aufgabe 3)  Ein Werkstück hat sich bei der Bearbeitung im Futter verklemmt. Nun muss der Lehrling es mit erhöhtem Kraftaufwand aus der Maschine nehmen. Dabei kommt es ihm so vor, als ob er fünfmal so viel Kraft aufwenden müsste als üblich. Normalerweise kommt er bei einem Werkstückgewicht von 1 kg mit 12 N aus. Den Kraftaufwand nimmt er ab 1,5 mN als solchen wahr. Berechnen Sie mit Hilfe der Stevens´sche Potenzfunktion (siehe nächste Folie), wieviel Kraft er tatsächlich mehr aufwenden muss.

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Übung – Informationsaufnahme – Grundlegende Gesetzmäßigkeiten Stevens´sche Potenzfunktion

E  k ( R  R0 ) n

Reizart

n

Bemerkung

Reizart

n

Bemerkung

Helligkeit (H)

0.33

dunkeladapt. Auge 5°

Temperatur (T)

1.0

Kälte am Arm

Lautheit (L)

0.6

binaural

Schwere (S)

1.45

Gewichtheben

Geschmack (G)

0.8

Saccharin

Kraftaufwand (Hand) (K)

1.7

Dynamometer

Vibration (V)

0.95

60 Hz Finger

Elektr. Schocks (E)

3.5

60 Hz durch Finger

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Übung – Informationsaufnahme – Grundlegende Gesetzmäßigkeiten Aufgabe 4)  Eine Person fährt mit dem Auto auf einer Durchgangsstraße. Am rechten Fahrbahnrand erscheint eine Geschwindigkeitsanzeigetafel. Diese zeigt den Kraftfahrern digital ihre tatsächlich gefahrene Geschwindigkeit an. Der Kraftfahrer soll dadurch dazu angehalten werden, seine gefahrene Geschwindigkeit an die geltende Geschwindigkeitsbegrenzung anzupassen. Nennen Sie in Tabelle 7B1 die fünf Stufen des psychologisch orientierten Stufenmodells menschlicher Informationsverarbeitung. Geben Sie für jede Stufe eine kurze allgemeine Beschreibung an. Nennen Sie je Stufe ein Beispiel bezüglich der oben dargestellten Situation.

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Übung – Informationsaufnahme – Grundlegende Gesetzmäßigkeiten Tabelle 7B1: Stufen der menschlichen Informationsverarbeitung Stufe

Allgemeine Beschreibung

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Beispiele

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Übung – Informationsaufnahme – Grundlegende Gesetzmäßigkeiten Aufgabe 5)  Auf einem Parkplatz ist es zu einem Bagatellunfall mit Fahrerflucht gekommen. Im Verlauf des Prozesses gegen den Unfallverursacher muss der zuständige Unfallanalytiker feststellen, ob die kollisionsbedingte Lautstärke von 97 dB(A) für den Unfallverursacher wahrnehmbar war. Die Innengeräusche im Auto, erzeugt durch Radio und Lüftung betrugen zum Unfallzeitpunkt 70 dB(A), die Karosseriedämmung vermindert die im Innenraum hörbaren Außengeräusche um 25 dB(A). Berechnen Sie zunächst die Unterschiedsschwelle für die Innenraumgeräusche mit Hilfe der entsprechenden Weber-Konstante 𝑘 = 0,048 . Runden Sie das Ergebnis ganzzahlig auf. Ermitteln Sie anschließend ob der Unfallverursacher die Lautstärke der Kollision im Innenraum akustisch wahrnehmen konnte. Machen Sie Ihren Rechenweg deutlich und begründen Sie Ihre Entscheidung.

Weber-Konstante:

𝑘=

∆𝑅 𝑅

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