Przeczytaj
Obliczymy jak daleko od punktu podparcia musiałaby usiąść czteroletnia Julia ważąca , aby mogła huśtać się ze słoniem ważącym . Spójrzmy na dane podane na poniższym rysunku.
Rozwiązanie
Dźwignia dwustronna pozostaje w równowadze, gdy spełniony jest warunek
Odpowiedź
Julia musiałaby usiąść od punktu podparcia.
Zauważmy, że moglibyśmy zapisać dane z zadania w następujący sposób:
Mnożąć wierszami otrzymamy
Odpowiedź
Julia musiałaby usiąść od punktu podparcia.
Faktycznie, odległości od punktu podparcia będą odwrotnie proporcjonalne do ciężarów ciał. Im większa odległość od punktu podparcia, tym mniejszy ciężar.
Proporcjonalnością odwrotną nazywamy zależność między dwiema wielkościami zmiennymi , , określoną wzorem
gdzie jest liczbą różną od zera.
O zmiennych , mówimy, że są odwrotnie proporcjonalne. Współczynnik nazywamy współczynnikiem proporcjonalności odwrotnej.
Iloczyn odpowiadających sobie wartości dwóch wielkości odwrotnie proporcjonalnych jest stały. W zastosowaniach praktycznych zakładamy, że wielkosci odwrotnie proporcjonalne sa dodatnie.
Julia pokonuje pieszo drogę do szkoły z prędkością w ciągu . Ile czasu zajęłoby Julce pokonanie takiej samej drogi, gdyby jechała na hulajnodze z prędkością ?
Rozwiązanie
– czas (w godzinach) pokonania drogi z domu do szkoły, gdyby Julka jechała hulajnogą.
, czyli .
Przypomnijmy, że .
Odpowiedź
Julia pokonałaby drogę do szkoły w ciągu minut, gdyby jechała hulajnogą.
Na podstawie poniższej tabeli przedstawmy, w jaki sposób zmiana wartości prędkości wpływa na zmianę wartości czasu.
Zależność czasu od prędkości | ||||||
---|---|---|---|---|---|---|
Prędkość | ||||||
Czas | ||||||
Droga |
Przypomnijmy wzór:
Zauważmy, że droga jest wielkością stałą (nie zmienia się), czyli jej wartość jest współczynnikiem proporcjonalności odwrotnej. Natomiast prędkość i czas są wielkościami odwrotnie proporcjonalnymi. Jeśli jedna wielkość maleje, to druga tyle samo rośnie.
W powyższym przykładzie: jeśli prędkość zwiększymy raza, to czas przejazdu skróci się raza.
.
.
Przypomnijmy rodzaje proporcjonalności:
proporcjonalność prostaproporcjonalność prosta,
proporcjonalność odwrotna.
Przeanalizujmy poniższe zadania z proporcjonalnością prostą i odwrotną, aby utrwalić i zapamiętać różnice między nimi występujące.
Cukiernik przygotowuje torty, na które zużywa tuzin jajek. Następnie dostał zamówienie na kolejne torty. Ile łącznie jajek zużyje?
Zapas składników na torty dla porcji wystarczy na dni. Na ile dni wystarczy tych zapasów, jeśli liczba porcji wzrośnie o (zakładamy, że porcje tortu pozostają takie same)?
Cukiernik przygotowuje torty Pavlova, na które zużywa tuzin jajek. Następnie dostał zamówienie na kolejne tory Pavlova. Ile łącznie jajek zużyje?
Rozwiązanie
Tuzin to sztuk.
Ze wzrostem ilości tortów, wzrasta ilość jajek zużytych do wypieków. W danym przykładzie wielkości są wprost proporcjonalnewprost proporcjonalne.
Mnożymy „na krzyż”, czyli
, czyli .
Odpowiedź
Łącznie cukiernik zużył jaj.
Zapas składników na torty, z których można wykonać porcji wystarczy na dni. Na ile dni wystarczy tych zapasów, jeśli liczba porcji wzrośnie o (zakładamy, że wielkość porcji jest taka sama)?
Rozwiązanie
Ze wzrostem ilości porcji, maleje ilość dni na jakie wystarczy zapasu składników.
Zatem wielkości są odwrotnie proporcjonalne.
Mnożymy „wierszami”, czyli
, czyli .
Odpowiedź
Na dni wystarczy zapasów składników na torty, z których można wykonać porcji.
Słownik
proporcjonalnością prostą nazywamy zależność między dwiema wielkościami zmiennymi , , określoną wzorem
gdzie jest liczbą różną od zera, zwaną współczynnikiem proporcjonalności
jeśli dwie wielkości dodatnie zmieniają się w tym samym stosunku, to mówimy, że te dwie wielkości są wprost proporcjonalne