Pariserhjulet: sinus och cosinus på en cirkel

Ett pedagogiskt simuleringsspel. Förutsäg cos θ och sin θ för målvinkeln, vrid sedan hjulet och se skuggorna.

EnhetscirkelnStandardvinklar

PARISERHJUL / VY FRAMIFRÅN

Första kvadranten

Redo
Aktivera JavaScript för att vrida hjulet. Instruktionerna och det lösta exemplet går fortfarande att läsa.
cos θ: vågrät skuggasin θ: lodrät skuggaGondolens hastighet v (tangentiell)MålvinkelDin förutsagda position
Gondolens koordinaterx = R · cos θ · y = R · sin θ

Tid

0.0 s

t

Vriden vinkel

0.0°

θ = ω · t

Punkt på enhetscirkeln

(1.000, 0.000)

(cos θ, sin θ)

Position från navet

(10.00, 0.00) m

r = (x, y)

Höjd över marken

12.00 m

h = C + y

Förutsäg var gondolen stannar

Gondolen startar i klockan 3-läget (θ = 0°) och roterar moturs. Skriv cos θ och sin θ för målvinkeln: gondolens position är (R · cos θ, R · sin θ).

Förutsäg var gondolen stannar.

Uppdragspoäng—

Båda värdena inom 0,01 ger 100 poäng. Exakta värden, skrivna som bråk och kvadratrötter, ger 50 till.

✓ Position förutsagd√ Exakta värden

Så spelar du Pariserhjulet

  1. Välj en målvinkel θ. Gondolen startar i klockan 3-läget och roterar moturs.
  2. Hitta kvadranten och referensvinkeln, och bestäm sedan tecknen för cos θ och sin θ.
  3. Skriv båda värdena, som decimaltal eller som exakta värden som √3/2. Den streckade cirkeln visar var du förutsäger att gondolen stannar.
  4. Tryck på Start. Se skuggorna på axlarna och grafen, och jämför var gondolen stannar med din förutsägelse.

Sinus och cosinus är koordinater på en cirkel

På en cirkel med radien R och medelpunkt i origo är punkten vid vinkeln θ (R · cos θ, R · sin θ). På enhetscirkeln, där R = 1, är koordinaterna helt enkelt (cos θ, sin θ). Det utvidgar trigonometrin bortom 90°: tecknen beror på kvadranten, värdena upprepas var 360° och standardvinklarna har exakta värden: sin 30° = 1/2, sin 45° = √2/2 och sin 60° = √3/2.

En avgränsad inlärningsmodell

Hjulet roterar med konstant 1,5° per sekund, ett varv var fjärde minut, så gondolen rör sig i likformig cirkelrörelse med v = R · ω ≈ 0,26 m/s, alltid tangentiellt mot fälgen. Gondolens position mäts vid dess upphängning på fälgen, och dess gungning försummas. Uppspelningen går 20 gånger snabbare än i verkligheten.

Om du byter språk behålls målvinkeln, förutsägelserna och rotationen.