Facebook Pixel
Mathos
Trigonometrie

Sinusoidale Beweging van het Reuzenrad

Een reuzenrad met een diameter van 60 voet en een centrum 35 voet boven de grond voltooit één rotatie elke 120 seconden. Modelleer de hoogte van de passagier met een getransformeerde negatieve cosinusfunctie en los vervolgens op om te bepalen hoe lang de passagier boven de 50 voet blijft per rotatie.

Beheers Wiskunde met AI

Vastgelopen bij een probleem? Mathos AI biedt stapsgewijze oplossingen, directe visualisaties en persoonlijke begeleiding voor elk wiskundig concept.


Leerbronnen

Deze inhoud maakt deel uit van de open leerbibliotheek van Mathos AI. Ontworpen om studenten te helpen complexe wiskundige problemen te visualiseren en te begrijpen.

Vertrouwd & Erkend


Gesteund door

Y Combinator

Uitgelicht op

Forbes

Problem

A Ferris wheel has a diameter of 6060 feet, a center 3535 feet above the ground, and a period of 120120 seconds; the rider starts at the bottom at t=0t=0, and the task is to model the height with a transformed negative cosine function and find how long the rider is above 5050 feet each rotation.

Step 1: Build the height function

The radius is half the diameter, so the amplitude is 3030 feet. Since one revolution takes 120120 seconds, the cosine coefficient is

b=2π120=π60.b = \frac{2\pi}{120} = \frac{\pi}{60}.

The vertical shift is the center height, 3535, and because the rider starts at the minimum height, the model uses negative cosine:

h(t)=30cos(πt60)+35.h(t) = -30\cos\left(\frac{\pi t}{60}\right) + 35.

Step 2: Set up the height condition

To find when the rider is above 5050 feet, solve

30cos(πt60)+35>50.-30\cos\left(\frac{\pi t}{60}\right) + 35 > 50.

Subtracting 3535 gives

30cos(πt60)>15.-30\cos\left(\frac{\pi t}{60}\right) > 15.

Dividing by 30-30 flips the inequality:

cos(πt60)<12.\cos\left(\frac{\pi t}{60}\right) < -\frac{1}{2}.

Step 3: Find the time interval above 5050 feet

Cosine is less than 12-\frac{1}{2} when the angle is between 2π3\frac{2\pi}{3} and 4π3\frac{4\pi}{3}, so

2π3<πt60<4π3.\frac{2\pi}{3} < \frac{\pi t}{60} < \frac{4\pi}{3}.

Multiplying through by 60π\frac{60}{\pi} gives

40<t<80.40 < t < 80.

So the rider is above 5050 feet for

8040=4080 - 40 = 40

seconds during each rotation.

Answer

The height function is h(t)=30cos(πt60)+35h(t) = -30\cos\left(\frac{\pi t}{60}\right) + 35, and the rider stays above 5050 feet for 4040 seconds per rotation.

Concepten

Sinusoidal Modeling

Using sine or cosine functions to model periodic real-world phenomena such as temperature cycles, tides, and circular motion. Determine the amplitude, period, phase shift, and midline from the data.

Meer video's

© 2026 Mathos. Alle rechten voorbehouden