10. évfolyam
Óriáskerék 2.
Szükséges előismeret
Forgásszög. Ívmérték.
Módszertani célkitűzés
A szögfüggvények általánosítása előtt gyakorlati feladaton keresztül alapozzuk meg a trigonometrikus függvényeket, valamint a monotonitás, szélsőérték, periódus fogalmakat. A függvénytranszformációk közül az (x tengely irányú eltolás) változó-transzformáció megértését is segíti.
Az alkalmazás nehézségi szintje, tanárként
Közepes
Felhasználói leírás
Az óriáskerék fülkéit figyeljük meg. Azt vizsgáljuk, hogy a kerék forgása közben hogyan változik az egyes fülkék helyzete a forgástengely (vízszintes) síkjához viszonyítva.
Az óriáskeréknek nyolc fülkéje van. Alaphelyzetben hét sárga és egy zöld színű fülke van. A kiinduló helyzetben a zöld színű fülke a kerék forgástengelyével azonos magasságban, tőle jobbra helyezkedik el. Ennek a fülkének a (forgástengely vízszintes síkjához viszonyított) magasságát ábrázoljuk a kerék forgása közben.
A jelölőnégyzetekkel további fülkéket vizsgálhatunk.
Tanácsok az interaktív alkalmazás használatához
A rajzlap két részből áll. A bal oldalon egy óriáskerék képe látható, a jobb oldalon az óriáskerék fülkéinek magasságát ábrázoljuk a kerék szögelfordulásának függvényében. A beállításokat a felső vezérlőpanelen végezhetjük el.
Feladatok
- Indítsd el az animációt! Figyeld meg, hogy milyen görbét ír le a zöld pont a jobb oldali panelen!
- Mekkora szögelfordulás esetén lesz a zöld fülke a legmagasabb helyzetben? Add meg a szög mértékét fokban és radiánban is!
90°-os elfordulás esetén kerül a fülke a legmagasabbra ( radián).
- Mekkora szögelfordulás esetén lesz a zöld fülke a legalacsonyabban? Add meg a szög mértékét fokban és radiánban is!
270°-os elfordulás esetén kerül a fülke a legmagasabbra ( radián).
- Hogyan változna a grafikon, ha a kerék többször is körbefordulna? Az egy körbeforduláshoz tartozó görbét írná le annyiszor, ahányszor a kerék körbefordult.
- Hány egyenlő ívre osztják a fülkék a kerék kerületét? Az egyes ívekhez hány fokos középponti szög tartozik?
Nyolc egyenlő ívre, ezekhez -os középponti szögek tartoznak.
- Állítsd az animációt alaphelyzetbe! Kapcsold be a kék és a piros fülke jelölőnégyzetét!
- Hogyan helyezkedik el a piros és a kék fülke a kerék kerületén a zöld fülkéhez képest?
Milyen irányú és nagyságú forgatás vinné a zöld fülkét a kék és piros fülkékbe?A zöld fülkét az óramutató járásával ellentétes irányba 45°-kal elforgatva a piros fülkét kapjuk. A zöld fülkét az óra járásával egyező irányba 90°-kal elforgatva a kék fülkét kapjuk. - Indítsd el az animációt bekapcsolt jelölőnégyzetek mellett! Figyeld meg a három grafikon helyzetét!
- Mennyivel és milyen irányban kell eltolni a zöld grafikont, hogy a piros vagy a kék grafikont kapjuk? Mivel magyarázható ez a fülkék egymáshoz viszonyított helyzetének ismeretében?
A zöld grafikont 45°-kal ( radiánnal) balra eltolva a piros grafikont kapjuk. A balra tolás oka az, hogy a piros fülke a forgatáskor a zöld fülkéhez képest „siet”, ezért ugyanazt a magasságértéket már 45°-kal előbb veszi fel. A zöld grafikont 90°-kal ( radiánnal) jobbra eltolva a kék grafikont kapjuk. A jobbra tolás oka az, hogy a kék fülke a forgatáskor a zöld fülkéhez képest „késik”, ezért ugyanazt a magasságértéket csak 90°-kal később veszi fel.