Krommen en oppervlakken > Krommen in 3D
123456Krommen in 3D

Voorbeeld 3

Een kromme wordt beschreven door
`x(t) = 8 sin(t)` , `y(t) = 8 sin(2t)` en `z(t) = 10 + 8 sin(2t)` met `0 \le t \le 2pi` .
Het `Oxy` -vlak is het grondvlak, `z` is de hoogte boven dit grondvlak.
Leg uit waarom deze kromme een soort van achtbaan voorstelt.

> antwoord

Recht van boven gezien (vanuit de `z` -richting) zie je de tweedimensionale kromme:
`(x(t), y(t)) = (8 sin(t), 8 sin(2t))` .
Dit is voor `t` op `[0, 2pi]` een Lissajousfiguur in de vorm van een liggende acht. Deze kromme doorloop je in het `Oxy` -vlak.

In de `z` -richting doorloop je tegelijkertijd twee keer een sinusoïde met amplitude `8` en evenwichtsstand `z = 10` .
Is dat een achtbaan of niet...?

Opgave 8

De kromme waarvan je in Voorbeeld 3 een parametervoorstelling ziet is een soort achtbaan.

a

Welke waarden kunnen x , y en z aannemen?

b

Welke parametervoorstelling heeft de projectie van deze kromme op het x y -vlak (het bovenaanzicht dus)?

c

Teken (in GeoGebra?) de kromme die bij deze projectie hoort.

d

Laat zien dat de projectie een 8 is die symmetrisch is t.o.v. de oorsprong van het assenstelsel.

e

Licht nu toe waarom hier sprake is van een achtbaan.

f

Bereken de hoogste punten van deze achtbaan en bereken de snelheid in die punten.

g

Bereken in deze hoogste punten ook de hoek die de baan op dat moment met het horizontale x y -vlak maakt.

h

Op welke momenten bereikt een punt dat deze achtbaan doorloopt zijn hoogste snelheid?

i

Bereken de totale lengte van de achtbaan.

verder | terug