JABOLČNA ENAČBA


UVOD

Pri predmetu Naravoslovna obzorja je bila naša projektna naloga poiskati matematični izraz, s katerim bi lahko najbolje opisale značilnosti oblike osnega preseka »idealnega« jabolka. Dobile smo idejo, da bi se naloge lotile tako, da bi pogledale prereze različnih vrst jabolk in za vsako vrsto poiskale enačbo, ki bi to vrsto določale. Cilj je bil, da bi na podlagi matematične enačbe lahko povedale, za katero vrsto jabolka gre.

IDEJE

Najprej smo kupile štiri različne vrste jabolk in jih prerezale po osi, t.j. od peclja proti muhi. Dobile smo osni presek. Naše ideje, na kakšen način naj se lotimo preučevanja preseka, so bile različne. Prva je bila, da jabolko obrišemo na list papirja, skeniramo in dobimo na računalnik obris. Druga ideja je bila, da jabolko slikamo, sliko prenesemo na računalnik in brez težav obdelujemo. Tretja ideja je bila, da jabolko pomočimo v črnilo in ga odtisnemo na list papirja. Slednja je bila hitro ovržena, saj jabolk po eksperimentu ne bi mogle pojesti, kar pa bi bila velika škoda. Izbrale smo oris jabolka na list papirja in ga potem preko optičnega čitalnika prenesle na računalnik.

Enačbo prereza jabolka smo želele napisati v parametrični obliki. Za obdelavo podatkov smo na računalniku po predlogu asistenta uporabile program Logger Pro. Ta nam je podal koordinate vsake točke na prerezu jabolka, vendar nam te točke na začetku niso ravno koristile, saj programa sploh nismo dobro poznale. Kasneje smo ugotovile, da nam program aproksimira podan graf le s preprostimi enačbami z eno samo neznanko, zato smo se odločile, da v vsaki točki posebej izračunamo tangens kota med x-osjo in krajevnim vektorjem točke. Tako smo dobile grafa parametrično podane krivulje x(t) in y(t). Program bi nam nato primerjal in izračunal enačbo krivulj, ki se najbolje prilegata x(t) in y(t), vendar bi za to morale programu predlagati pravilno obliko enačbe, ki bi jo izračunale z nam neznano Fourierjevo analizo. Ugotovile smo, da bi se to krivuljo dalo dobiti s programom Matlab, vendar smo to izbiro vzele kot skrajno silo.

Med obupom se nam je porodila nova ideja, ki se je izkazala za precej dobro. Prerez jabolka je na hitro videti, kot da je sestavljen iz dveh elips. Ker smo pri aproksimaciji z elipsama videle, da pride do večjih odstopanj, smo se odločile, da jabolko razdelimo na štiri dele in jo opišemo s štirimi elipsami. Pri tem smo si pomagale s programom Word, ki nam je dal osi elips. Nato smo izračunale razmerje vseh osi in ga primerjale med seboj. Na podlagi dobljenih izračunov smo ugotovile, da se razmerje znotraj vrste ne ujema. Prišle smo do sklepa, da glede na razmerje med osmi ne moremo klasificirati jabolk. Potrebovale smo novo idejo, s katero bi lahko ločile jabolka med seboj. Odločile smo se, da bomo primerjale še kot med elipsami pri muhi jabolka. Tokrat smo za obdelavo slik uporabile program GeoGebra.