Zemine dik olarak duran 7 metre boyundaki bir elektrik direği, aşırı rüzgar nedeniyle 15 metre uzunluğundaki bir parçası kırılmıştır. Kırılan üst parça, yüksekliği 3 metre olan bir binanın üzerine C noktasından temas ederek dengede kalmıştır. İlgili görsel aşağıda verilmiştir.
Buna göre cot x değerini bulunuz.
Elektrik Direği ve Trigonometrik Oran (\cot x) Problemi
KULLANILAN FORMÜL / KURAL:
- Pisagor Teoremi: a^2 + b^2 = c^2
- Kotanjant Oranı: \cot x = \dfrac{\text{Komşu Dik Kenar}}{\text{Karşı Dik Kenar}}
ÇÖZÜM ADIMLARI:
Adım 1 — Kırılan Parçanın Uzunluğunu Bulma
Direğin toplam uzunluğu 15\text{ m} olup, direk yerden 7\text{ m} yükseklikteki B noktasından kırılmıştır. Bu durumda kırılan üst parçanın (|BC|) uzunluğu:
Adım 2 — Dik Üçgeni Oluşturma ve Kenar Uzunluklarını Hesaplama
B noktasından binanın çatısına doğru yatay bir dikme çizerek veya C noktasından direğin dik hizasına yatay bir doğru çekerek bir dik üçgen oluşturalım:
- Dikey kenar (Karşı kenar): B noktasının yüksekliği ile binanın yüksekliği arasındaki farktır.\text{Dikey Uzaklık} = 7\text{ m} - 3\text{ m} = 4\text{ m}
- Hipotenüs: Kırılan parçanın boyu olan |BC| = 8\text{ m}
- Yatay kenar (Komşu kenar): Pisagor bağıntısını uygulayarak yatay mesafeyi (k) bulalım:k^2 + 4^2 = 8^2k^2 + 16 = 64k^2 = 48 \implies k = \sqrt{48} = 4\sqrt{3}\text{ m}
(Not: Dik kenarın hipotenüsün yarısı olduğu bu üçgen 30^\circ - 60^\circ - 90^\circ özel üçgenidir ve buradan x = 30^\circ olduğu doğrudan görülür.)
Adım 3 — \cot x Değerini Hesaplama
x açısı, kırılan direk parçası ile yatay çatı düzlemi arasındaki açıdır. Kotanjant tanımını uygulayalım:
━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━
CEVAP: \sqrt{3}
━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━
TEMEL KAVRAMLAR:
- 30^\circ - 60^\circ - 90^\circ Özel Dik Üçgeni: Hipotenüsü 2a, 30^\circ’nin karşısı a ve 60^\circ’nin karşısı a\sqrt{3} olan üçgendir. Burada karşı kenar 4\text{ m}, hipotenüs 8\text{ m} olduğundan x = 30^\circ ve \cot(30^\circ) = \sqrt{3} olur.
SIK YAPILAN HATALAR:
Hatalı Yaklaşım: Direğin toplam boyunu (15\text{ m}) hipotenüs olarak almak veya bina yüksekliğini (3\text{ m}) doğrudan üçgenin dikey kenarı kabul etmek.
Doğru Yaklaşım: Kırılan parçanın boyunu 15 - 7 = 8\text{ m} olarak hesaplamak ve dikey fark için 7 - 3 = 4\text{ m} değerini kullanmak.
Bu konuyu iyice pekiştirmek için benzer bir pekiştirme sorusu çözmek ister misin?
