Корице уџбеника

V.3. Број π. Обим Круга

Изабери решење задатка:

Задатак 5

Кратко решење

\( l_{sredina} = 2 \text{ dm} = 20 \text{ cm} \) \( l_{lepak} = 2 \text{ cm} \) \( L_1 = l_{sredina} + 2 \cdot l_{lepak} = 20 \text{ cm} + 2 \cdot 2 \text{ cm} = 24 \text{ cm} \)

а)

\( L = 10 \cdot L_1 = 10 \cdot 24 \text{ cm} = 240 \text{ cm} = 2,4 \text{ m} \)

б)

\( O = l_{sredina} = 20 \text{ cm} \) \( \pi \approx 3,1 \) \( O = d \cdot \pi \implies d = \frac{O}{\pi} \) \( d \approx \frac{20}{3,1} = \frac{200}{31} \text{ cm} \approx 6,45 \text{ cm} \)

Детаљно решење

Корак 1: Анализа слике и идентификација података

На слици 3.4 видимо папирну траку која се користи за прављење једне карике. Трака се састоји од средишњег дела и два краја предвиђена за лепљење. Дужина средишњег дела је \( 2 \text{ dm} \), док су делови за лепљење на оба краја дужине по \( 2 \text{ cm} \). Важно је приметити да се приликом прављења карике делови за лепљење потпуно преклопе, што значи да обим саме карике одговара дужини средишњег дела траке.

Корак 2: Израчунавање укупне дужине једне траке

Пре израчунавања, морамо изједначити мерне јединице. Користићемо центиметре: \[ 2 \text{ dm} = 20 \text{ cm} \] Укупна дужина једне траке (\( L_1 \)) је збир дужине средишњег дела и два дела за лепљење: \[ L_1 = 20 \text{ cm} + 2 \text{ cm} + 2 \text{ cm} = 24 \text{ cm} \]

а) Колико је метара траке Виолети потребно за ланац који има 10 карика?

Корак 3: Израчунавање укупне дужине за 10 карика

Укупна дужина траке (\( L \)) за 10 карика је: \[ L = 10 \cdot L_1 = 10 \cdot 24 \text{ cm} = 240 \text{ cm} \] Пошто се у задатку тражи дужина у метрима, претворићемо резултат: \[ 240 \text{ cm} = 2,4 \text{ m} \]

б) Колики је пречник једне карике ланца?

Корак 4: Израчунавање пречника карике

Као што смо закључили у првом кораку, када се делови за лепљење преклопе, обим кружне карике (\( O \)) једнак је дужини средишњег дела траке: \[ O = 20 \text{ cm} \] Формула за обим круга преко пречника (\( d \)) је: \[ O = d \cdot \pi \] Из ове формуле изражавамо пречник: \[ d = \frac{O}{\pi} \] Користећи приближну вредност \( \pi \approx 3,1 \), добијамо: \[ d \approx \frac{20 \text{ cm}}{3,1} \] Да бисмо лакше поделили, помножићемо и бројилац и именилац са 10: \[ d \approx \frac{200}{31} \text{ cm} \] \[ 200 : 31 = 6,4516... \] Заокружићемо резултат на две децимале: \[ d \approx 6,45 \text{ cm} \]

Кратак запис решења:

\( L_1 = 20 \text{ cm} + 2 \text{ cm} + 2 \text{ cm} = 24 \text{ cm} \) а) \( L = 10 \cdot 24 \text{ cm} = 240 \text{ cm} = 2,4 \text{ m} \) б) \( O = 20 \text{ cm} \), \( \pi \approx 3,1 \) \( d = \frac{20}{3,1} = \frac{200}{31} \text{ cm} \approx 6,45 \text{ cm} \)

Најважније из лекције

Број \(\pi\): Константа која представља количник обима и пречника круга. Најчешће се узима \(\pi \approx 3,14\).
Формула за обим: Обим круга се рачуна по формули \(O = 2r\pi\) (где је \(r\) полупречник) или \(O = d\pi\) (где је \(d\) пречник).
Ротација точка: Један пун обртај точка прелази пут једнак његовом обиму.
Правилни многоуглови: Примените одговарајуће формуле за полупречнике уписаног (\(r\)) и описаног (\(R\)) круга зависно од облика (квадрат, троугао, шестоугао) како бисте израчунали њихов обим.
Количник дужине кружнице (обима) и дужине њеног пречника је сталан (константан) број за сваки круг. Тај број се обележава словом грчког алфабета \(\pi\) (чита се: „пи”).
Број \(\pi\) је ирационалан број, што значи да има бесконачан непериодичан децимални запис (\(3,14159265...\)). У пракси се најчешће користе приближне вредности: \(\pi \approx 3,14\) или \(\pi \approx 3,1\).
Приликом записа производа неког броја и броја \(\pi\), знак за множење се обично изоставља. На пример, пишемо \(5\pi\) уместо \(5 \cdot \pi\).
Обим круга је дужина одговарајуће кружнице која га ограничава.
\[ O = 2r\pi \] где је \(O\) обим круга, а \(r\) полупречник круга.
Пошто је пречник круга \(d\) једнак двоструком полупречнику (\(d = 2r\)), формула за обим се може записати и као \(O = d\pi\).
Ако је полупречник круга \(r = 5 \text{ cm}\), његов обим је:
\(O = 2 \cdot 5 \cdot \pi \text{ cm} = 10\pi \text{ cm}\).
Ако узмемо приближну вредност \(\pi \approx 3,14\), тада је \(O \approx 10 \cdot 3,14 \text{ cm} = 31,4 \text{ cm}\).
Одреди дужину полупречника \(r\) и пречника \(d\) ако је обим круга \(15,7 \text{ cm}\). (Узети \(\pi \approx 3,14\))
Како је формула за обим \(O = 2r\pi\), важи:
\(15,7 = 2r \cdot 3,14\)
\(15,7 = 6,28 \cdot r\)
\(r = 15,7 : 6,28 = 2,5 \text{ cm}\)
Пречник је двоструко већи: \(d = 2 \cdot 2,5 = 5 \text{ cm}\).
За израчунавање обима описаног или уписаног круга код правилних многоуглова, потребно је знати формуле које повезују страницу многоугла (\(a\)) и полупречнике тих кругова (\(R\) за описани, \(r\) за уписани).
Многоугао Полупречник описаног круга (\(R\)) Полупречник уписаног круга (\(r\))
Квадрат \(R = \frac{a\sqrt{2}}{2}\) \(r = \frac{a}{2}\)
Једнакостранични троугао \(R = \frac{a\sqrt{3}}{3}\) \(r = \frac{a\sqrt{3}}{6}\)
Правилни шестоугао \(R = a\) \(r = \frac{a\sqrt{3}}{2}\)
Израчунавање обима уписаног круга квадрата странице \(a = 4 \text{ cm}\):
Полупречник уписаног круга је \(r = \frac{a}{2} = \frac{4}{2} = 2 \text{ cm}\).
Обим уписаног круга је \(O = 2r\pi = 2 \cdot 2 \cdot \pi = 4\pi \text{ cm}\).
Пут који точак пређе док направи тачно један пун обртај једнак је обиму тог точка (\(O\)).
Укупан пређени пут (\(s\)) једнак је производу броја обртаја (\(n\)) и обима точка: \[ s = n \cdot O \]
Ако је полупречник точка на бициклу \(40 \text{ cm}\), колики ће пут бицикл прећи након \(100\) пуних обртаја точка? (Узети \(\pi \approx 3,14\))
Прво рачунамо обим точка (пут током једног обртаја):
\(O = 2r\pi \approx 2 \cdot 40 \cdot 3,14 = 80 \cdot 3,14 = 251,2 \text{ cm}\)
За \(100\) обртаја пређени пут је:
\(s = 100 \cdot O = 100 \cdot 251,2 = 25\,120 \text{ cm} = 251,2 \text{ m}\).

Задаци за вежбање

Лак: Израчунај обим круга чији је пречник \(d = 12 \text{ cm}\).
Користимо формулу \(O = d\pi\).
\(O = 12\pi \text{ cm}\).
Средњи: Обим описаног круга једнакостраничног троугла износи \(4\sqrt{3}\pi \text{ cm}\). Колики је полупречник тог описаног круга (\(R\)) и колика је страница троугла (\(a\))?
Из формуле за обим \(O = 2R\pi\) следи:
\(4\sqrt{3}\pi = 2R\pi\) (делимо са \(\pi\))
\(4\sqrt{3} = 2R \implies R = 2\sqrt{3} \text{ cm}\)

Из везе полупречника описаног круга и странице једнакостраничног троугла \(R = \frac{a\sqrt{3}}{3}\) добијамо:
\(2\sqrt{3} = \frac{a\sqrt{3}}{3}\)
Множимо једначину са \(3\):
\(6\sqrt{3} = a\sqrt{3} \implies a = 6 \text{ cm}\).
Тежак: Стаза за трчање дуга је \(7,8 \text{ km}\). Бициклиста прелази ову стазу, при чему се точак његовог бицикла окрене тачно \(4\,000\) пута. Колики је пречник точка овог бицикла у метрима? (Узети \(\pi \approx 3\))
Претворимо дужину стазе у метре: \(s = 7,8 \text{ km} = 7\,800 \text{ m}\).
Укупан пут једнак је \(s = n \cdot O\), где је \(n = 4\,000\) број обртаја.
Налазимо обим точка: \(O = \frac{s}{n} = \frac{7\,800}{4\,000} = 1,95 \text{ m}\).
Користимо формулу за обим преко пречника \(O = d\pi\):
\(1,95 \approx d \cdot 3\)
\(d = 1,95 : 3 = 0,65 \text{ m}\).
Одговор: Пречник точка је \(0,65 \text{ m}\) (односно \(65 \text{ cm}\)).

Савладај
домаћи
уз хиљаде решења, лекција и тестова: