דלג לתוכן הראשי

ממטרה — שטח גזרת מעגל · מתכונת 35371

שאלון 35371אשכול התמצאות במישור ובמרחב25 נקודות · מאתגרת

מתז מים (ספרינקלר) המותקן בפינת גינה ציבורית מרסס מים לטווח קבוע (רדיוס) של 6 מ', בזווית של 90 מעלות סביב נקודת ההתקנה (רבע עיגול). נזכיר: שטח עיגול = π כפול רדיוס בריבוע, והיקף עיגול = 2 כפול π כפול רדיוס, כאשר π הוא קבוע.

א.מהו השטח (בתחום הרבע-עיגול) שהספרינקלר משקה? הביעו את תשובתכם באמצעות π.
4 נק׳
הציגו פתרון
  1. שטח עיגול מלא ברדיוס 6 הוא π כפול 6 בריבוע = 36π.
  2. הגזרה המושקית היא רבע מהעיגול (זווית 90 מתוך 360 מעלות), ולכן שטחה הוא רבע משטח העיגול המלא: 36π חלקי 4 = 9π.
  3. לכן השטח המושקה הוא 9π מ״ר.

תשובה: 9π מ״ר

ב.מהו אורך הקשת (הגבול המעוגל) של תחום ההשקיה?
5 נק׳
הציגו פתרון
  1. היקף עיגול מלא ברדיוס 6 הוא 2π כפול 6 = 12π.
  2. אורך הקשת של רבע עיגול הוא רבע מההיקף המלא: 12π חלקי 4 = 3π.
  3. לכן אורך הקשת הוא 3π מ'.

תשובה: 3π מ'

ג.מהנדסת טענה: ׳אם נכפיל את זווית ההשקיה ל-180 מעלות (באמצעות שני ספרינקלרים זהים בפינה, ללא חפיפה ביניהם), השטח המושקה הכולל יוכפל בדיוק פי 2 ביחס לשטח של ספרינקלר אחד בזווית 90 מעלות׳. האם היא צודקת? נמקו.
5 נק׳
הציגו פתרון
  1. שטח גזרה תלוי באופן ליניארי (ישר) בזווית שלה, כאשר הרדיוס קבוע: שטח = (זווית חלקי 360) כפול π כפול רדיוס בריבוע.
  2. עבור זווית 180 מעלות: (180 חלקי 360) כפול 36π = 0.5 כפול 36π = 18π.
  3. 18π הוא בדיוק כפול מ-9π (התשובה בסעיף א), ולכן הטענה נכונה: מכיוון שהשטח פרופורציוני לזווית (ביחס ישר), הכפלת הזווית כפולה בדיוק את השטח.

תשובה: כן, היא צודקת: השטח בזווית 180 מעלות הוא 18π מ״ר, בדיוק כפול מ-9π.

ד.מהו ההיקף הכולל של תחום ההשקיה (רבע העיגול המקורי, מסעיף א) — כלומר סכום אורך הקשת ושני הרדיוסים התוחמים אותה?
5 נק׳
הציגו פתרון
  1. היקף התחום כולל את הקשת ואת שני הקטעים הישרים לאורך הרדיוס משני צדי הגזרה.
  2. אורך הקשת הוא 3π (מסעיף ב), ואורך כל רדיוס הוא 6 מ', ויש שניים כאלה: 6+6=12.
  3. לכן ההיקף הכולל הוא 12+3π מ'.

תשובה: 12 ועוד 3π מ' (כלומר 12+3π מ')

ה.התברר שבפועל הספרינקלר אינו מכסה רבע עיגול מלא, אלא גזרה בזווית של 60 מעלות בלבד (בשל עציץ החוסם חלק מהטווח), באותו רדיוס 6 מ'. מהו השטח שהספרינקלר מכסה בפועל, ואיזה חלק (שבר) הוא מהווה מתוך השטח שחושב בסעיף א?
6 נק׳
הציגו פתרון
  1. שטח הגזרה בזווית 60 מעלות: (60 חלקי 360) כפול 36π = (1 חלקי 6) כפול 36π = 6π.
  2. החלק מתוך שטח סעיף א (9π): 6π חלקי 9π = 6 חלקי 9 = 2 חלקי 3.
  3. לכן הספרינקלר מכסה בפועל 6π מ״ר, שהם שני שלישים משטח הרבע-עיגול המקורי.

תשובה: 6π מ״ר, שהם שני שלישים (2/3) מהשטח שבסעיף א.

חלוקת הנקודות בין הסעיפים היא הערכה פנימית של GeekHero — בשאלון הרשמי הניקוד ניתן לשאלה כולה.

✍️ נכתב על ידי צוות GeekHeroשאלות מקוריות לפי מבנה הבחינה והנוסחאון הרשמייםכל סעיף נבדק בחישוב חוזר מאפס לפני הפרסוםעודכן לאחרונה:

עוד שאלות מתכונת לשאלון 35371

התרגול ב-GeekHero הוא תרגול מקורי במתכונת פרקי הבחינה הרשמית — לא שאלוני בגרות רשמיים של משרד החינוך ולא העתקים שלהם.