היקף מעגל והמספר פאי
מגלים את אחד המספרים המפורסמים ביותר במתמטיקה
המעגל - צורה מיוחדת
מושגי יסוד
חלקי המעגל
רדיוס (r)
קטע המחבר את מרכז המעגל לנקודה כלשהי עליו. כל הרדיוסים שווים.
קוטר (d)
קטע העובר דרך המרכז ומחבר שתי נקודות על המעגל. .
היקף (C)
אורך הקו העקום של המעגל - המרחק שעוברים אם הולכים סביב כולו.
מרכז
הנקודה שממנה כל הנקודות על המעגל נמצאות במרחק שווה (הרדיוס).
המספר פאי - גילוי מדהים
קחו כל עצם עגול - כוס, צלחת, גלגל. מדדו את היקפו (עטפו חוט סביבו) ואת קוטרו. חלקו היקף בקוטר.
לא משנה איזה עצם בחרתם, התוצאה תהיה תמיד אותו מספר: בערך 3.14. המספר הזה נקרא פאי ומסומן באות היוונית .
פאי הוא קבוע - לא משנה כמה גדול או קטן המעגל.
(מספר אי-רציונלי - אינסוף ספרות!)
לחישובים נשתמש בקירוב:
נוסחאות היקף
היקף מעגל
מהגדרת פאי נגזרות שתי נוסחאות שקולות:
מההגדרה:
לכן:
ומכיוון ש-, נקבל גם:
שתי הנוסחאות שקולות - השתמשו בזו שנוחה לכם לפי הנתונים.
דוגמאות פתורות
חישובי היקף
רדיוס נתון
נתון:
פתרון:
קוטר נתון
נתון:
פתרון:
מציאת רדיוס
נתון:
פתרון: , ולכן
גלגל אופניים
קוטר גלגל = 70 ס"מ
היקף:
בכל סיבוב מתקדמים כ-2.2 מ'!
שאלה לחשיבה
גלגל ענק בלונה פארק עם רדיוס 20 מ'. מה המרחק שעוברים בסיבוב אחד?
. בכל סיבוב עוברים כ-126 מטרים!
שימו לב: הרדיוס של גלגל ענק אמיתי הוא בערך 60-70 מ' - סיבוב שלם הוא כמעט 400 מטרים!
פתרון מודרך - מציאת רדיוס מהיקף
מהיקף לרדיוס - שלב אחר שלב
שלב 1 מתוך 4כותבים את הנוסחה הרלוונטית: היקף תלוי ברדיוס לפי .
תרגול - היקף לפי קוטר
מטבע בקוטר ס"מ. מה ההיקף שלו? השתמשו ב-.
תרגול - מציאת קוטר
אופניים שעברו ס"מ ב-2 סיבובים מלאים של הגלגל. מה קוטר הגלגל? השתמשו ב-.
קחו 3 עצמים עגולים שונים (כוס, צלחת, מכסה). לכל אחד מדדו:
1. את ההיקף - עטפו חוט ומדדו אותו
2. את הקוטר - סרגל דרך המרכז
3. חשבו: היקף / קוטר
בכל שלושת המקרים צריכה לצאת תוצאה קרובה ל-3.14. זה !
פותחים את המעגל לקו ישר
שנו את הרדיוס וראו איך ההיקף נפרס לקו ישר שאפשר להשוות לקוטר. ככה מפסיק להיות מספר מסתורי והופך ליחס שאפשר ממש לראות.