Pariserhjul: sinus og cosinus på en cirkel

Et pædagogisk simulationsspil. Forudsig cos θ og sin θ for målvinklen, drej hjulet, og se på skyggerne.

EnhedscirklenSærlige vinkler

PARISERHJUL / SET FORFRA

Første kvadrant

Klar
Slå JavaScript til for at dreje hjulet. Vejledningen og regneeksemplet kan stadig læses.
cos θ: vandret skyggesin θ: lodret skyggeGondolens hastighed v (tangent)MålvinkelDin forudsagte position
Gondolens koordinaterx = R · cos θ · y = R · sin θ

Tid

0.0 s

t

Drejet vinkel

0.0°

θ = ω · t

Punkt på enhedscirklen

(1.000, 0.000)

(cos θ, sin θ)

Position fra navet

(10.00, 0.00) m

r = (x, y)

Højde over jorden

12.00 m

h = C + y

Forudsig, hvor gondolen stopper

Gondolen starter klokken tre (θ = 0°) og kører mod uret. Skriv cos θ og sin θ for målvinklen: gondolens position er (R · cos θ, R · sin θ).

Forudsig, hvor gondolen stopper.

Missionspoint—

Er begge værdier inden for 0,01, får du 100 point. Eksakte værdier, skrevet som brøker og kvadratrødder, giver 50 point ekstra.

✓ Position forudsagt√ Eksakte værdier

Sådan spiller du Pariserhjul

  1. Vælg en målvinkel θ. Gondolen starter klokken tre og kører mod uret.
  2. Find kvadranten og referencevinklen, og afgør fortegnene for cos θ og sin θ.
  3. Skriv begge værdier som decimaltal eller som eksakte værdier som √3/2. Den stiplede cirkel viser, hvor du forudsiger, at gondolen stopper.
  4. Tryk Start. Se på skyggerne på akserne og grafen, og sammenlign, hvor gondolen stopper, med din forudsigelse.

Sinus og cosinus er koordinater på en cirkel

På en cirkel med radius R og centrum i origo ligger punktet for vinklen θ i (R · cos θ, R · sin θ). På enhedscirklen, hvor R = 1, er koordinaterne simpelthen (cos θ, sin θ). Sådan rækker trigonometrien ud over 90°: fortegnene afhænger af kvadranten, værdierne gentager sig hver 360°, og særlige vinkler har eksakte værdier: sin 30° = 1/2, sin 45° = √2/2 og sin 60° = √3/2.

En afgrænset læringsmodel

Hjulet drejer jævnt med 1,5° i sekundet, én omgang hvert 4. minut, så gondolen er i jævn cirkelbevægelse med v = R · ω ≈ 0,26 m/s, altid langs tangenten til kanten. Gondolens position måles i ophængningspunktet på kanten, og dens svingninger ignoreres. Afspilningen kører 20 gange hurtigere end virkeligheden.

Når du skifter sprog, bevares målvinklen, forudsigelserne og drejningen.