© h.hofstede (h.hofstede@hogeland.nl)

Cirkelbeweging  
 

Punt P beweegt langs de cirkel met middelpunt M(3,2 ) en straal 2.
Op tijdstip t = 0 bevindt P zich in het punt (5, 2)
De periode van de beweging van punt P is 0,5p seconde.
   
1. Geef de vergelijkingen van de parameterkromme K die de beweging van punt P beschrijft, met t de tijd in seconden.
     
Q is het punt  (3, 0)
Voor de lengte van PQ geldt:   PQ = √(8 + 8sin(4t))
       
2. Toon dat aan.  
       
Vector QP wordt gedraaid over 90° met de klok mee, en de lengte ervan wordt gehalveerd.
Dat geeft een nieuwe vector PR.
Punt R  ligt op de kromme gegeven door: 

       
3. Toon dat aan.

     
Deze kromme heeft de vorm van een ellips.

In de punten A en B van deze ellips is de raaklijn verticaal
     
4. Bereken algebraïsche de afstand AB in twee decimalen nauwkeurig.
       
Uitwerking.
       
1. De eenheidscirkel heeft parameterkromme  x(t) = cos(t) en y(t) = sin(t)
De amplitude is nu 2 geworden, dat geeft  x(t) = 2cos(t) en y(t) = 2sin(t)
Het middelpunt (de evenwichtlijnen) is (3, 2)  dat geeft   x(t) = 3 + 2cos(t) en y(t) = 2 +  2sin(t)
De periode is 0,5p dus in de formule komt nu  2p/0,5p = 4
Dat geeft   x(t) = 3 + 2cos(4t) en y(t) = 2 +  2sin(4t)
       
2. P = (3 + 2cos(4t) , 2 +  2sin(4t))
Q = (3, 0)
PQ2  = (2cos(4t))2 + (2 + 2sin(4t))2
PQ2 =  4cos2(4t) + 4 + 8sin (4t) + 4sin2(4t)
PQ2 =  4cos2(4t)  + 4sin2(4t) + 4 + 8sin(4t)
PQ2 = 8 + 8sin(4t)
PQ = √(8 + 8sin(4t) )
       
3.
       
4. Er moet gelden  x' = 0
x = 4 + 2cos(4t) + sin(4t)
x ' = -8sin(4t) + 4cos(4t) = 0
cos(4t) = 2sin(4t)
tan(4t) = 0,5
4t = 0,46 + kp
t = 0,1159 + k × 1/4p
t = 0,1159 geeft  x = 6,24  ∨  x = 1,76
de afstand is dan 4,48
       

© h.hofstede (h.hofstede@hogeland.nl)