Facebook Pixel
Mathos
Trigonometri

Dönme Dolabı Sinüzoidal Hareketi

60 feet çapında ve yerden 35 feet yükseklikteki bir dönme dolabı, her 120 saniyede bir tam dönüş yapar. Yolcunun yüksekliğini dönüştürülmüş negatif kosinüs fonksiyonu ile modelleyin, ardından yolcunun her dönüşte 50 feet'in üzerinde ne kadar süre kaldığını bulmak için çözün.

Yapay Zeka ile Matematikte Ustalaşın

Bir problemde mi takıldınız? Mathos AI, herhangi bir matematiksel kavram için adım adım çözümler, anında görselleştirmeler ve kişiselleştirilmiş özel ders sağlar.


Öğrenme Kaynakları

Bu içerik, Mathos AI açık öğrenme kütüphanesinin bir parçasıdır. Öğrencilerin karmaşık matematiksel problemleri görselleştirmelerine ve anlamalarına yardımcı olmak için tasarlanmıştır.

Güvenilir ve Tanınmış


Destekleyen

Y Combinator

Yer Alan

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.

Kavramlar

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.

Daha fazla video

© 2026 Mathos. Tüm hakları saklıdır