Propeler

V enem od Matematičko-fizičkih listov zasledim zadnjič nalogo o naslednjem elisi (propelerju) podobnem liku:

prosnovnaVprašanje tam je bilo, kolikšen je obseg tega propelerja, če je stranica očrtanega mu kvadrata 1.  Dal sem nalogo v obtok in prvi je odgovoril Andrej Jakobčič. Njegov odgovor se glasi

    \[ o=\frac{3\pi}{2} \]

in je pravilen.  Poskusite priti do rešitve tudi vi. Namig: Pot do rešitve je povezana z nekim pravilnim večkotnikom…

Andrej je še spotoma pripomnil, da bi bila prav zanimiva tudi njegova ploščina. Pa poglejmo, če res:

Najprej izračunamo ploščino neobrezane vetrnice:

cela vetrnicaPloščino enega kraka te vetrnice dobimo npr. tako, da od ploščine pokroga odštejemo enakokrak trikotnik iz četrtine kvadrata (pokaži kako). Torej je ploščina celotne vetrnice enaka

    \[ S_1=4(\frac{\pi}{8}-\frac{1}{4})=\frac{\pi}{2}-1. \]

Od te ploščine odštejemo ploščino

    \[ 4\cdot S_2 \]

štirih koncev krakov, torej likov oblike

kos3S to ploščino pa je več dela. Najprej opazimo, da lik lahko transformiramo v ploščinsko enak lik oblike

pro4Pozor, ta lik ni krožni izsek!  Krožni izsek s ploščino

    \[S_3 \]

dobimo, če narišemo še naslednji daljici

pro5pngTo ploščino pa dobimo preprosto

    \[ S_3=\frac{r\cdot l}{2}=\frac{r^2 \alpha}{2}=\frac{{\frac{1}{2}}^2\frac{\pi}{6}}{2}=\frac{\pi}{48}. \]

Do ploščine rdečega lika pridemo, če od te ploščine odštejemo ploščini rumenih trikotnikov, ki sta skladna in enakokraka. Ploščino enega dobimo tako, da od dveh delov dvanajstkotnika odštejemo en del šestkotnika

pro6Torej  je

    \[ S_2=\frac{\pi}{48}-\frac{1}{8}+\frac{\sqrt{3}}{16},\]

iskana ploščina propelerja pa

    \[  S=\frac{\pi}{2}-1-4\cdot S_2=\frac{\pi}{2}-1-\frac{\pi}{12}+\frac{1}{2}-\frac{\sqrt{3}}{4}\doteq 0,376.\]

Približna vrednost cele vetrnice pa je 0,57..

Če popredalčkamo to nalogo – obseg spada nekam na konec prvega letnika, ploščina pa v konec tretjega…. a nikar se ne pustite predalčkati tudi vi…

Ta vnos je objavil Vinc v Razno. Dodaj zaznamek do trajne povezave .

O Vinc

Končal gimnazijo v Črnomlju 1971, pričel honorarno poučevati na tej gimnaziji v šol.letu 1973/74, se v šol. letu 1976/77 zaposlil kot učitelj matematike, leta 1978 diplomiral iz pedagoške matematike pri dr. Niku Prijatelju s temo Galoisova teorija. Na gimnaziji in poklicni kovinarski šoli učil matematiko, fiziko in računalništvo ter informatiko, dokumentaristiko in arhivistiko. Dolgoletni mentor šahovskega, fotografskega, fizikalnega, računalniškega in<a \href{http://www2.arnes.si/48/sscrnomelj/astro.html}{ astronomskega} krožka. Absolvent 3. stopnje pedagoške fizike, v 90. letih član skupine za prenovo gimnazijske fizike, avtor programske opreme za merilno krmilni vmesnik, soavtor učbenikov za gimnazijo Fizika-Mehanika in Fizika-Elektrika. Mentor trinajstim raziskovalnim nalogam v okviru Gibanja Znanost mladini ter trem raziskovalnim nalogam v okviru Krkinih nagrad in številnim tekmovalcem iz logike, matematike, fizike in računalništva. Mentor \href{http://www2.arnes.si/48/ssnmcrnom5/sola/}{2. spletne strani šole}, pobudnik in od 2007 do 2010 urednik spletnih učilnic Srednje šole Črnomelj. Pobudnik šolske Facebook strani. Več najdete na njegovi \href{http://vincenc.petruna.com/}{spletni strani.}

5 odzivov na “Propeler

  1. ….še vedno ti ostane, da preveriš, ali drži….a brez Geogebre ne bi šlo….tam natančno rišeš in hitro preveriš, ali sta razdalji res enaki ter velikost kotov…..

    • Ne boš verjel, a praviloma je moja prva geogebra karirast papir, brez (spodobne) skice sem povsem zgubljen. Res pa je geogebra nenadomestljiv pripomoček za natančne skice. Moram pa poštudirati makroje in narediti še par ukazov, ki sem jih vajen iz catie ali autocada. Pa pogrešam ukaze za zapolnjevanje površin (barvanje).

      Sliko si izvozil v TKIZ in tam dodelal?

    • To bi bila sicer odlična finta, a prišel sem čez dosti ceneje: izvoz v Geogebri v png, z Gadwin Printscreen v točkovno grafiko, nato pa v Photofiltre dodal nekaj črt in pobarval. Iz aviona se napak ne vidi….

Dodaj odgovor

Vaš e-naslov ne bo objavljen. * označuje zahtevana polja

* Copy This Password *

* Type Or Paste Password Here *