Dönme Dolap Yerden Yükseklik Fonksiyonu Sorusu
KULLANILAN FORMÜL:
Soruda verilen zamana bağlı yükseklik fonksiyonu:
h(t) = 12 + 10 \cdot \sin\left(\frac{\pi}{6}(t - 15)\right)
ÇÖZÜM ADIMLARI:
Adım 1 — Değişkenlerin Belirlenmesi
Soruda bizden hareket başladıktan 2 dakika sonraki yükseklik istenmektedir. Bu durumda fonksiyonumuzdaki zaman değişkenini t = 2 olarak almamız gerekir.
Adım 2 — Fonksiyonda Yerine Koyma
t = 2 değerini h(t) fonksiyonunda yerine yazalım:
h(2) = 12 + 10 \cdot \sin\left(\frac{\pi}{6}(2 - 15)\right)
Adım 3 — Parantez İçindeki İşlemin Yapılması
Parantez içindeki çıkarma işlemini yapalım:
h(2) = 12 + 10 \cdot \sin\left(\frac{\pi}{6}(-13)\right)
h(2) = 12 + 10 \cdot \sin\left(-\frac{13\pi}{6}\right)
Adım 4 — Sinüs Değerinin Hesaplanması
-\frac{13\pi}{6} açısının esas ölçüsünü bulalım. -13\pi / 6 açısına 4\pi (yani 24\pi/6) eklersek:
-\frac{13\pi}{6} + \frac{24\pi}{6} = \frac{11\pi}{6}
\frac{11\pi}{6} açısı 330^\circ derecedir. \sin(330^\circ) = \sin(360^\circ - 30^\circ) = -\sin(30^\circ) = -0,5 olur.
Adım 5 — Sonucun Hesaplanması
Bulduğumuz sinüs değerini denklemde yerine koyalım:
h(2) = 12 + 10 \cdot (-0,5)
h(2) = 12 - 5
h(2) = 7
━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━
CEVAP: 7 metre (A Seçeneği)
━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━
TEMEL KAVRAMLAR:
1. Trigonometrik Fonksiyonlar
- Tanım: Bir açının sinüs, kosinüs gibi değerlerini zaman veya mesafe gibi değişkenlere bağlayan fonksiyonlardır.
- Bu problemde: Dönme dolabın dairesel hareketi nedeniyle yükseklik periyodik bir sinüs dalgası şeklinde modellenmiştir.
2. Esas Ölçü
- Tanım: Bir açının 0 ile 2\pi (veya 360^\circ) arasındaki karşılığıdır.
- Bu problemde: Negatif çıkan açıyı daha kolay hesaplayabilmek için üzerine 2\pi’nin katlarını ekleyerek esas ölçüsünü kullandık.
SIK YAPILAN HATALAR:
Radyan ve Derece Karışıklığı
- Yanlış: \frac{\pi}{6} ifadesini doğrudan sayısal değer gibi çarpıp sinüs cetveline bakmamak.
- Doğru: \pi radyanın 180^\circ olduğunu bilerek işlemi derece cinsinden yürütmek (\frac{180}{6} = 30^\circ).
- Neden Yanlış: Trigonometrik fonksiyonların içi radyan cinsinden verildiğinde dereceye çevrilmeden hesaplanırsa sonuç tamamen hatalı çıkar.
Bu tür trigonometrik modelleme sorularında periyot veya maksimum yükseklik hesaplaması gibi farklı detayları da incelememi ister misin?