תקציר|טיול רציונלי ללונה פארק - חלק ב'

האתגר של "הרפתקת הלייזר"  

אחד המתקנים המאתגרים בלונה פארק הוא "הרפתקת הלייזר", קליעה למטרה באמצעות אקדח לייזר ייחודי לעבר מטרה נסתרת. קבוצת חובבי המתמטיקה החליטו לפצח את האתגר

באמצעות כישוריהם המתמטיים ולנסות לזכות בפרס הגדול.

במשחק זה יש לפגוע במטרה המוצבת על קיר בגובה 1 מטר מעל הרצפה. אך המטרה מוסתרת ולא ניתן לפגוע בה באופן ישיר.

על השחקן לבחור באיזה מרחק מהקיר להעמיד את אקדח הלייזר ולכוונו אל מראה ניידת הניצבת 10 סנטימטרים מעל הרצפה ומוצבת במצב התחילי 30 סנטימטרים מהקיר.

קרן הלייזר הפוגעת במראה, מוחזרת ממנה (באותה זווית) ופוגעת בקיר. 

לכל שחקן ושחקנית ניתנת הזדמנות אחת לפגוע במטרה. אם הצליחו, תינתן הזדמנות נוספת לפגוע במטרה נוספת, הפעם בגובה 1.5 מטרים. מי שמצליח לפגוע בשתי המטרות יזכה בפרס

הגדול! לאחר שכמה מחברי הקבוצה ניסו לפגוע במטרה ללא הצלחה ונפסלו, טכסו עיצה החברים וחיפשו משוואה מתמטית שתאפשר להם למצוא את המיקום הנכון להעמיד את אקדח

הלייזר.

תוכלו להיעזר ביישום הדינאמי  של "הרפתקאות הלייזר":

א. באיזה גובה תפגע קרן הלייזר אם נעמיד את האקדח במרחק 100 ס"מ מהקיר? 150 ס"מ? כיצד מצאתם?

ב. באיזה גובה תפגע קרן הלייזר אם נעמיד את האקדח במרחק 30 ס"מ מהקיר? כיצד תסבירו את התוצאה?

ג. השלימו את הטבלה. 

ד. מהי הפונקציה המתארת את גובה הפגיעה כתלות במרחק האקדח מהקיר? תארו את התנהגותה. (תוכלו לעקוב אחר הנקודות ביישום הדינאמי )

ה. באיזה מרחק יש להעמיד את אקדח הלייזר כך שיפגע במטרה בגובה 1 מטר? ובאיזה מרחק יש להעמיד את אקדח הלייזר כך שיפגע במטרה בגובה 1.5 מטר? הסבירו כיצד מצאתם. בדקו ביישום הדינאמי האם הצלחתם לפגוע במטרה?

ו. היכן יפגע הלייזר , אם נעמיד את אקדח הלייזר במרחק 30 סנטימטר מהקיר? התוכלו להסביר את התופעה?

ז. סמנו את הנקודות המתאימות במערכת הצירים ושרטטו את הגרף המתאר את עלות הטיול לתלמיד כתלות במספר המשתתפים. הרחיבו את הגרף של הפונקציה גם לתחום המספרים השליליים.

ח. בשלב המתקדם של המשחק ניתן לגרור את המראה ולקבוע את מרחקה מהקיר. חברי הקבוצה החליטו להציב את המראה במרחק של 50 ס"מ מהקיר. תוכלו להזיז את המראה גם ביישום הדינאמי.

1. מהי כעת הפונקציה המתארת את גובה הפגיעה כתלות במרחק האקדח מהקיר? שרטטו את הגרף באותה מערכת הצירים (מהסעיף הקודם) תארו את התנהגותה ובמה היא שונה מהפונקציה הקודמת. 
   (תוכלו לעקוב אחר הנקודות ביישום הדינאמי)
2. באיזה מרחק יש להעמיד הפעם את אקדח הלייזר כך שיפגע במטרה בגובה 1 מטר? ובאיזה מרחק יש להעמיד את אקדח הלייזר כך שיפגע במטרה בגובה 1.5 מטר? הסבירו כיצד מצאתם. בדקו ביישום הדינאמי האם הצלחתם לפגוע במטרה?

   ---

מקורות נוספים

התנהגות פונקצית מנה סביב נקודת אי הגדרה – משולחנו של מורה, שושנה הלוי, רחל סילבצקי ואנה ספרד, על"ה 2

חקירת פונקציה רציונלית – קשר ח"ם , חקירה בעזרת מחשב – אוסף דפי עבודה לתלמיד , מאת דפנה אשרת ואלה שמוקלר, בהנחיית אורית זסלבסקי. func3.pdf , func4.pdf , func5.pdf , func6.pdf .

מנה של פונקציות לינאריות – יישום דינאמי המלווה בדף עבודה מאת מרכז המורים.

טיול רציונאלי ללונה פארק – חלק א'

תקציר|על כנפי הדמיון

1. אדריכל גן המשחקים

א. בשכונת "על כנפי הדמיון" הוקם גן משחקים חדש ובו מתקני ספורט ואתגרים. הגן בנוי מרצף של שלשה מתחמים ריבועיים. המרחק בין שתי הפינות המנוגדות של הגן הוא 100 מטר (ראו בשרטוט AD). אדריכל הגן תכנן לשתול ארבעה עצים שיפרשו צל בגן בנקודות: A, B, C ו-D (ראו איור).
חשבו מה המרחק בין העצים.
רמז - השתמשו ביחס הדמיון של משולשים דומים.

ב. בשלב ב של הקמת הגן, הורחב המגרש לשישה מתחמים ריבועיים. אדריכל הגן תכנן להוסיף ולשתול ארבעה עצים שיפרשו צל בגן בנקודות: E, F, G ו-H (ראו איור).
חשבו מה המרחק בין העצים הפעם.

ג. עץ נוסף נשתל בנקודה K (ראו איור).
חשבו מה המרחק בין העצים.

ד. הגנן פרש חבלים במתחם הגן על פי הוראות האדריכל. הוא היה מעוניין לחשב את הזווית שנוצרה בקודקוד B. מצאו את הזווית.
רמז- היעזרו בקווי העזר שבאיור.

מן הפנים אל החוץ

משושה פרחוני

תקציר| משושה פרחוני

בפיצוח זה נשרטט ונתבונן בעין מתמטית בפרחים המרהיבים הללו, בעלי שישה עלי כותרת.

את המשושה הפרחוני תוכלו לצבוע ולעטר ברכות "שנה טובה" או לקשט את הסוכה.

נשרטט את הפרחים בעזרת עפרון ומחוגה או כלי עגול אחר (כגון מכסה או צלחת). ניתן גם לשרטט בתוכנה גיאומטרית (כגון הגאוגברה). מצורפות הוראות שלב אחר שלב.
תוכלו לצפות בבנייה בסרטון הבא.

 א. המשושה הנסתר

1.  הסבירו מדוע חסום בפרח משושה משוכלל (שכל צלעותיו שוות).  רמז - התבוננו במרובע החסום בין שני מעגלים. 

2. חשבו מהי הזווית הפנימית של המשושה.

3. מהו שטח המשושה אם ידוע שרדיוס המעגל הפנימי שווה ל- R ס"מ.

ב. שני משושים בפרח

1. הקיפו את הפרח במעגל. מהו רדיוס המעגל? הסבירו.

2. חיברו את נקודות ההשקה של המעגל המקיף והמעגלים הקטנים. הסבירו מדוע נוצר משושה.

3. מהו יחס שטחי המשושים הללו?

ג. עלי הכותרת

1. שערו מהו היחס בין שטחי עלי הכותרת הסגולים לבין שטח העיגול הפנימי והיחס בין שטחי עלי הכותרת הורודים לשטח העגול הפנימי.

2. חשבו את השטח של עלה כותרת סגול אחד, אם ידוע שרדיוסו של המעגל הפנימי שווה ל- R ובדקו את השערתכם בסעיף א. 

(ניתן להיעזר בנוסחת השטח של גזרת מעגל ברדיוס R וזווית מרכזית  ברדיאנים: R=1/2R²)

3. חשבו את השטח של עלה הכותרת הורוד  ושוב בדקו השערתכם מסעיף א.

קישורים  נוספים:

משימה פרחונית – פיצוח העוסק בחישובי שטחים

יצירת מגן דוד – פעילות יצירה סביב המגן דוד, בנייה בעזרת סרגל ומחוגה ושאלות מתמטיות.

סרטון המציג יצירת עטיפה לדיסק פרחונית ומדליקה – היכן כאן חבוי המשושה הפרחוני?