Pariserhjul: sinus og cosinus på en sirkel

Et pedagogisk simuleringsspill. Forutsi cos θ og sin θ for målvinkelen, drei hjulet og se på skyggene.

EnhetssirkelenSpesielle vinkler

PARISERHJUL / FORFRA

Første kvadrant

Klar
Slå på JavaScript for å dreie hjulet. Instruksjonene og regneeksempelet er fortsatt lesbare.
cos θ: vannrett skyggesin θ: loddrett skyggeGondolens hastighet v (tangent)MålvinkelDin forutsagte posisjon
Gondolens koordinaterx = R · cos θ · y = R · sin θ

Tid

0.0 s

t

Vinkel dreid

0.0°

θ = ω · t

Punkt på enhetssirkelen

(1.000, 0.000)

(cos θ, sin θ)

Posisjon fra navet

(10.00, 0.00) m

r = (x, y)

Høyde over bakken

12.00 m

h = C + y

Forutsi hvor gondolen stopper

Gondolen starter klokka tre (θ = 0°) og går mot klokka. Skriv cos θ og sin θ for målvinkelen: gondolens posisjon er (R · cos θ, R · sin θ).

Forutsi hvor gondolen stopper.

Oppdragspoeng—

Er begge verdiene innenfor 0,01, får du 100 poeng. Eksakte verdier, skrevet som brøker og røtter, gir 50 poeng ekstra.

✓ Posisjon forutsagt√ Eksakte verdier

Slik spiller du Pariserhjul

  1. Velg en målvinkel θ. Gondolen starter klokka tre og går mot klokka.
  2. Finn kvadranten og referansevinkelen, og avgjør fortegnene til cos θ og sin θ.
  3. Skriv begge verdiene, som desimaltall eller eksakte verdier som √3/2. Den stiplede sirkelen viser hvor du tror gondolen stopper.
  4. Trykk Start. Se på skyggene på aksene og grafen, og sammenlign hvor gondolen stopper med forutsigelsen din.

Sinus og cosinus er koordinater på en sirkel

På en sirkel med radius R og sentrum i origo ligger punktet for vinkelen θ i (R · cos θ, R · sin θ). På enhetssirkelen, der R = 1, er koordinatene rett og slett (cos θ, sin θ). Slik når trigonometrien forbi 90°: fortegnene avhenger av kvadranten, verdiene gjentar seg hver 360°, og spesielle vinkler har eksakte verdier: sin 30° = 1/2, sin 45° = √2/2 og sin 60° = √3/2.

En avgrenset læringsmodell

Hjulet dreier jevnt med 1,5° per sekund, én runde hvert 4. minutt, så gondolen er i jevn sirkelbevegelse med v = R · ω ≈ 0,26 m/s, alltid langs tangenten til kanten. Gondolens posisjon måles i opphengspunktet på kanten, og svingingen ignoreres. Avspillingen går 20 ganger raskere enn sanntid.

Når du bytter språk, beholdes målvinkelen, forutsigelsene og dreiningen.