Periodieke functies > Periodieke modellen
123456Periodieke modellen

Uitleg

Periodieke verschijnselen waarvan de grafiek golfvormig is, kun je vaak goed benaderen met een sinusoïde. Die sinusoïde is dan een model voor het verschijnsel.

In de getijdeninformatie van Harlingen kun je aflezen dat bij hoogwater de waterstand `h` ongeveer `80`  cm boven NAP (Normaal Amsterdams Peil) zit en dat bij laagwater de waterstand ongeveer `100`  cm onder NAP zit. Verder liggen de opeenvolgende tijdstippen van hoogwater (net als die van laagwater) ongeveer `12`  uur en `15`  minuten uit elkaar. Dat betekent een periode van `12,25`  uur. Op een zekere dag is het hoogwater om 6:00 uur.

Maak met de schuifbalken een sinusoïde die de hoogte `h` (m) van het water boven NAP aangeeft.

De bijbehorende formule bij de grafiek heeft de vorm: `h(t) = a*sin(b(t + c)) + d` .

In de grafiek kun je de volgende gegevens aflezen.

  • De periode is `12,25` uur: `b = (2π)/(12,25) ≈ 0,52` .

  • De waterstand ligt tussen `0,8` m en `text(-)1,0` m. De amplitude is `a = 0,9` m.

  • De evenwichtsstand ligt `0,9` m onder hoogwater: `d = text(-)0,1` .

  • Hoogwater moet bij `t = 6` zitten. Het direct ervoor liggende punt op de evenwichtsstand zit daar een kwart periode voor. Dit is bij `t = 6 - 3,0625 ≈ 2,94` . Dit betekent dat `c ~~ text(-)2,94` .

De bijpassende sinusoïde wordt: `h(t) ≈ 0,9 sin(0,52(t - 2,94)) - 0,1` .

Opgave 1

Gegeven is de opgestelde sinusoïde als model voor de waterstand bij Harlingen in de Uitleg . Stel nu dat alle punten `20` centimeter hoger liggen. De hele grafiek verschuift dan `20` centimeter omhoog.

a

Leg uit hoe uit de gegevens de periode, de evenwichtsstand en de amplitude worden gevonden.

b

Leg uit dat `c ~~ 2,94` .

Opgave 2

Ga uit van de functie `y = sin(x)` . Schrijf het voorschrift op van de periodieke functies die ontstaan bij de gegeven wijzigingen.

a

De amplitude wordt `4` .

b

De amplitude wordt `10` en de evenwichtsstand wordt `20` .

c

De periode wordt `4 π` en de amplitude wordt `4` .

d

De horizontale verschuiving is `2` , de periode wordt `10` , de amplitude wordt `5` en de evenwichtsstand wordt `10` .

verder | terug