Matematik
Flagstang og sikkerhedsafstand, Vejen til Matematik AB1+C , Speciel opgave, Side 249,(Knud Erik Nielsen og Esper Fogh)
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
x 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
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
ergo
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.
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.
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:
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
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.
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 #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 + b2 = 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 - 14x + x2
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
Svar #11
07. april kl. 13:07 af Depresso
"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 #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
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.
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.