Matematik

Flagstang og sikkerhedsafstand, Vejen til Matematik AB1+C , Speciel opgave, Side 249,(Knud Erik Nielsen og Esper Fogh)

02. april kl. 14:49 af ca10 - Niveau: B-niveau

I Vejen til Matematik AB1+C er overskriften Udfordrende Matematik 8, Jeg har vedhæftet en fil med opgaveteksten med tilhørende billed af stigen. Der er ingen facit til opgaven.

Opgaveteksten

Den knækkede flagstang.

En 7 meter høj flagstang knækker i en storm, således at de to dele hænger sammen.

Hvor langt fra stangens fod skal man mindst være for ikke at risikere at få den over tæerne?

Opstil en formel, der angiver hvordan sikkerhedsafstanden y afhænger af x.

---------------------------------

Mit forsøg.

På billedet (den vedhæftede fil) kan man se af den knækkede flagstang dannes en retvinklet trekant.

y er den hosliggende katete

x er den modstående katete

og c = 7 m er hypotenusen

Til det første spørgsmål.

For ikke at få den knækkede flagstang over tæerne skal sikkerhedsafstanden fra stangen fod være længere end længden y.

Jeg kommer ikke længere med min løsning

Mit spørgsmål er det en tilstrækkeligt løsning, hvis den ikke er det, hvordan skal man så løse opgaven?

Til det andet spørgsmål vedrørende at opstille en formel der angiver hvordan sikkerhedsafstanden afhænger af x.

Jeg anvende Pythagoras sætning:

a2 + b2 = c2 

a = x

b = y

c = 7

Og flagstangens samlede længde er (7 m + x)

x2 + y2 = ( 7m + x )2

2 + y2 = 49m2+ 7x m + 7x m + x2

y2           = 49 m2 + 14x m + x2 - x2 

y2          = 49 m2+ 14x m

y             = √ ( 49 m2 + 14x m)

Mit spørgsmål er, er den formel jeg er kommet frem til, som skal angive sikkerhedsafstanden y der afhænger af x, er den korrekt?

På forhånd tak


Brugbart svar (1)

Svar #1
02. april kl. 15:47 af Depresso

Spørgsmålet "Hvor langt fra stangens fod skal man mindst være for ikke at risikere at få den over tæerne?" skal besvares med "Opstil en formel, der angiver hvordan sikkerhedsafstanden y afhænger af x." Så det eneste opgaven siger er:

"Hvis en flagstang på 7 meter knækker på et vilkårligt punkt, hvor langt væk skal man være for ikke at blive ramt."

Du har ret i at vi skal bruge pythagoras, men hypotenusen er ikke 7. Flagstangens totale længde er 7. På diagrammet kan du se at flagstangens totale længde er x + hypotenusen.

Så formlen lyder

x + hypotenusen = 7

ergo

x + \sqrt{x^2 + y^2} = 7

Dette giver dig en parabola som starter fra højden af flagstangen = 7 og slutter ved højden af flagstangen = 3,5. Dette er fordi hvis flagstangen knækker højere oppe rammer den ikke jorden.

Jeg håber dette var det svar du leder efter.

Vedhæftet fil:Parabola.PNG

Svar #2
02. april kl. 16:03 af ca10

Tak for svaret


Brugbart svar (1)

Svar #3
02. april kl. 22:37 af Eksperimentalfysikeren

Den angivne formel er ikke svaret på opgaven. Det er en ligning, hvoraf man kan finde y, men formlen skal have formen y=....

Det er nemmest at stille Pythagoras ligning op først, isolere y2 og så uddrage kvadratroden. Kurven bliver ikke en parabel. Find selv formen.


Brugbart svar (1)

Svar #4
03. april kl. 00:56 af SuneChr

Hvis flagstangen knækker på midten eller højere op over midten, vil x ligge i intervallet   3,5 < x < 7 ,
og knoppen på stangen vil derfor ikke berøre jorden. Nu er der tilspurgt om risiko for ens fødders sikkerhed,
og her er der ingen fare, men stangen vil, hvis man stiller sig uhensigtsmæssigt i forhold hertil, kunne
forårsage alvorlige slag på øvrige dele af kroppen.
Skal vi så ikke sige, med dette in mente, at sikkerhedsfunktionen er stykvis:

                      y=\left\{\begin{matrix} \sqrt{7}\sqrt{7-2x}\: \: \: \textup{for}\: \: \: 0\leq x\leq 3,5\\ 0\: \: \: \: \: \: \: \: \: \: \: \: \: \: \: \: \: \: \: \: \: \: \textup{for}\: \: \: 3,5< x< 7 \end{matrix}\right.

Første kurvestykke er del af en liggende parabel og det andet kurvestykke en ret linje.
 


Svar #5
03. april kl. 08:14 af ca10

Til Svar # 1Depresso

Jeg kan ikke se hvordan du kommer frem til tallet 3,5. Det program du anvender (fil.Parabola. PNG) det har jeg ikke.

Til Svar #3 Eksperimentalfysikeren

Jeg ser nærmere på det.

Til Svar #4 SuneChr

Jeg er ikke sikker på at jeg forstår din løsning.

På forhånd tak


Brugbart svar (1)

Svar #6
04. april kl. 17:13 af Depresso

Programmet hedder Geogebra (https://www.geogebra.org/classic?lang=da).

Svaret er ikke 3,5. men jeg kommer frem til 3,5 fordi det er der flagstangens knækkepunkt er højere oppe end den længde af flagstang der falder ned. Hvis du ser på billedet kan man godt forestille sig at hvis flagstangen knækker 10cm fra toppen kommen den ikke til at ramme jorden.

Vedhæftet fil:Flagstang.png

Svar #7
04. april kl. 17:17 af ca10

Tak for svaret 

Jeg ser nærmere på det

På forhånd tak


Brugbart svar (0)

Svar #8
05. april kl. 09:07 af Depresso

Jeg har lavet en interaktiv og visuel beskrivelse af hvordan funktionen virker (https://www.geogebra.org/classic/gc3xbwjm)

Slideren T bestemmer hvor højt oppe flagstangen knækker. Dvs. hvis T=0 knækker flagstangen helt i bunden og falder 7 meter, aflæses på B-punktet. Hvis den knækker ved T=6 rammer B-punktet ikke X-aksen.

Håber dette hjælper.


Svar #9
05. april kl. 09:48 af ca10

Tak for svaret


Svar #10
07. april kl. 12:54 af ca10

Jeg prøver et ny forsøg:

1) Hvor langt fra stangens fod skal man mindst være for ikke at risikere at få den over tæerne?

Jeg ved ikke, hvordan jeg skal løse opgaven.

Mit spørgsmål er, hvordan løser man spørgsmål 1.

2) Opstil en formel, der angiver hvordan sikkerhedsafstanden y afhænger af x.

Jeg anvende Pythagoras sætning:

a2 + b= c2 

Som omskrives til

x2 + y2 = c2

Flagstangens er 7 m lang

Først x + c = 7 ⇒ c = 7 - x som indsættes

x2 + y2 = ( 7 - x )2

x2 + y2 = 49 - 14x2

        y2 = 49 - 14x + x2 - x2

        y2 = 49 -14x

       y = √ ( 49 - 14x )

Så formlen der angiver sikkerhedsafstanden er:

y = √ ( 49 - 14x )

Det er mit bedste bud på bestemme en formel for sikkerhedsafstanden.

Mit spørgsmål er, den formel jeg har bestemt der angiver sikkerhedsafstanden er den korrekt?

På forhånd tak


Brugbart svar (1)

Svar #11
07. april kl. 13:07 af Depresso

Der er ikke 2 spørgsmål.
"Hvor langt fra stangens fod skal man mindst være for ikke at risikere at få den over tæerne?" Du skal besvare dette spørgsmål ved at lave en formel hvor du giver formlen et vilkårligt knækkepunkt x, og formlen giver dig sikkerhedsafstanden på y-aksen.

Dit svar af y=sqrt(49-14x) er korrekt.

Svar #12
07. april kl. 14:00 af ca10

Til Svar # 11 Depresso

Tak for svaret


Brugbart svar (0)

Svar #13
07. april kl. 14:33 af M2023

#0. Jeg indsætter billedet.

Vedhæftet fil:2088240.png

Svar #14
07. april kl. 15:45 af ca10

Til Svar # 13 M2023

Hvad mener du med dit svar?

På forhånd tak


Brugbart svar (1)

Svar #15
07. april kl. 18:39 af M2023

#14. Det gør det nemmere for andre, der måtte have samme spørgsmål, at finde svar.


Svar #16
07. april kl. 19:26 af ca10

Til Svar #15 M2023

Er du enig i, at i mit svar #10, at den formel jeg har bestemt, den angiver hvordan sikkerhedsafstanden y der afhænger af x er korrekt? 

På forhånd tak


Brugbart svar (1)

Svar #17
07. april kl. 20:23 af Eksperimentalfysikeren

Den formel, du er kommet frem til i #10 er korrekt, og metoden er korrekt.

Jeg har tidligere antydet, at der ikke er tale om en parabel, men det er der. Jeg havde overset, at x2 gik ud.


Svar #18
08. april kl. 06:51 af ca10

Tak for svaret


Skriv et svar til: Flagstang og sikkerhedsafstand, Vejen til Matematik AB1+C , Speciel opgave, Side 249,(Knud Erik Nielsen og Esper Fogh)

Du skal være logget ind, for at skrive et svar til dette spørgsmål. Klik her for at logge ind.
Har du ikke en bruger på Studieportalen.dk? Klik her for at oprette en bruger.