Diabelski młyn: sinus i cosinus na okręgu

Edukacyjna gra symulacyjna. Przewidź cos θ i sin θ dla kąta docelowego, a potem obróć koło i obserwuj cienie.

Okrąg jednostkowyKąty szczególne

DIABELSKI MŁYN / WIDOK Z PRZODU

Pierwsza ćwiartka

Gotowe
Włącz JavaScript, aby obracać koło. Instrukcje i rozwiązany przykład pozostają dostępne.
cos θ: cień poziomysin θ: cień pionowyPrędkość gondoli v (styczna)Kąt docelowyTwoje przewidywane położenie
Współrzędne gondolix = R · cos θ · y = R · sin θ

Czas

0.0 s

t

Kąt obrotu

0.0°

θ = ω · t

Punkt na okręgu jednostkowym

(1.000, 0.000)

(cos θ, sin θ)

Położenie względem osi

(10.00, 0.00) m

r = (x, y)

Wysokość nad ziemią

12.00 m

h = C + y

Przewidź, gdzie zatrzyma się gondola

Gondola startuje z pozycji „godzina 3” (θ = 0°) i obraca się przeciwnie do ruchu wskazówek zegara. Wpisz cos θ i sin θ dla kąta docelowego: położenie gondoli to (R · cos θ, R · sin θ).

Przewidź, gdzie zatrzyma się gondola.

Wynik misji—

Obie wartości z dokładnością do 0,01 dają 100 punktów. Wartości dokładne, zapisane jako ułamki i pierwiastki, dodają 50.

✓ Położenie przewidziane√ Wartości dokładne

Jak grać w Diabelski młyn

  1. Wybierz kąt docelowy θ. Gondola startuje z pozycji „godzina 3” i obraca się przeciwnie do ruchu wskazówek zegara.
  2. Znajdź ćwiartkę i kąt odniesienia, a potem ustal znaki cos θ i sin θ.
  3. Wpisz obie wartości jako ułamki dziesiętne lub wartości dokładne, takie jak √3/2. Przerywany okrąg pokazuje, gdzie według ciebie zatrzyma się gondola.
  4. Naciśnij Start. Obserwuj cienie na osiach i wykres, a potem porównaj miejsce zatrzymania gondoli z przewidywaniem.

Sinus i cosinus to współrzędne na okręgu

Na okręgu o promieniu R i środku w początku układu punkt pod kątem θ to (R · cos θ, R · sin θ). Na okręgu jednostkowym, gdzie R = 1, współrzędne to po prostu (cos θ, sin θ). To rozszerza trygonometrię poza 90°: znaki zależą od ćwiartki, wartości powtarzają się co 360°, a kąty szczególne mają wartości dokładne: sin 30° = 1/2, sin 45° = √2/2 i sin 60° = √3/2.

Model skupiony na nauce

Koło obraca się ze stałą szybkością 1,5° na sekundę, czyli jeden obrót na 4 minuty, więc gondola porusza się ruchem jednostajnym po okręgu z prędkością v = R · ω ≈ 0,26 m/s, zawsze stycznie do obręczy. Położenie gondoli mierzy się w jej punkcie zawieszenia na obręczy, a jej kołysanie pomijamy. Odtwarzanie jest 20 razy szybsze niż w rzeczywistości.

Zmiana języka zachowuje twój kąt docelowy, przewidywania i obrót.