Ugrás a fő tartalomhoz

Pálca magasságának becslése

Feladat

A diákok kapnak egy-egy méretre vágott hurkapálcát (3030 cm). Megadjuk a pálca vízszintessel bezárt szögét, a diákok feladata, hogy megtippeljék, hogy milyen magasan lesz a pálca vége.

Előkészület (kb. 25 perc): A stratégia kidolgozásakor mindenkinek rendelkezésére áll egy hurkapálca, szögmérő és vonalzó. Érdemes javasolni, hogy készítsenek jegyzeteket.

Becslés (kb. 10 perc): A tippelésnél a jegyzeteiketen kívül nem használhatnak más segédeszközt.


Megbeszélés

A csapatok többféle stratégiával készülhetnek. A tippelések után érdemes megnézni, hogy ki, milyen startégiával dolgozott, és ezek a gyakorlatban mennyire működtek.

Két lehetséges stratégiát mutatunk be, mindkettő szerepelt az általunk tartott foglalkozásokon:

  • a) Mérjük meg előzetesen azt, hogy ha a pálca 11^\circ-os szögben áll, akkor milyen magasan van a teteje. Majd ezek után egy tetszőleges szög esetén ezzel arányosan tippeljünk. Tehát 4040^\circ esetén, az 11^\circ-nál mért magasság negyvenszeresét tippeljük.

  • b) Mérjünk meg előzetesen minden 1010-zel osztható szöget, minden esetben jegyezzük fel a mért magasságokat. Amikor egy szög magasságára kell tippelni, akkor nézzük meg a két szomszédos ismert szög magasságát, és ezeknek megfelelően tippeljünk (a közelebbi szomszédot nagyobb súllyal vegyük figyelembe).

A két stratégia kapcsán érdemes megnézni, hogy ezek mennyire pontosan működnek.

  • a) Ez a stratégia pontatlan, különösen nagyobb szögeknél. Ennek fő oka, hogy a pálca magassága és a szög nagysága nem egyenesen arányos egymással. Mit jelentene, ha arányos lenne a magasság a szöggel? Ha így lenne, akkor a pálca végének egy szakaszon kellene mozognia, ez azonban láthatóan nincs így. Ha a pálca függőleges lenne, akkor mit adna ez a módszer?

  • b) Ez egy pontosabb stratégia, így jobb becsléseket kapunk. Ha előzetesen 1010^\circ-onként mérünk, akkor az ábrán látható pontokban ismerjük a pontos értékeket. Ha a köztes helyeken arányosan tippelünk, akkor a tippek az osztópontokat összekötő töröttvonalakra esnek - így elég jó közelítő eredményeket kaphatunk.

Megjegyzés
  • Az, hogy becsülni kell többeknek nehézséget okozhat. A feladat elején érdemes hangsúlyoznunk, hogy mindenki bátran próbálkozzon, tippeljen, nem kell a pontos eredményt eltalálnia.
  • A közös megbeszélés során minden stratgiát érdemes közösen megbeszélni. Egymás stratégiáját értékelhetik is: Mik az egyes megközelítések előnyei, hátrányai? Melyik pontosabb, mennyire könnyen alkalmazható, mennyi előkészületet igényel?
  • A tippeléshez érdemes kérdőívet készíteni, az órán használt példa.
  • A beérkező tippeket azonnal összesíthetjük, amelyet aztán meg is nézhetnek a diákok (ez jó keretet ad a közös megbeszélésnek):

An image from the static

  • Néhányan már ismerték a szinusz definícióját, így megpróbáltak azzal számolni. A becslés meglepően nehezen ment, mindenképpen pontos eredményt szerettek volna kapni. Az eszközökkel kreatívak voltak, és találtak szögmérő appot, így nem volt gond, hogy sokan elfelejtettek hozni.