La función seno y la máquina de vapor

Podemos hacer la gráfica de la función que indica el seno de un ángulo (medido en radianes). La aplicación presenta una circunferencia de radio 1. En el eje de abscisas desplegamos el arco sobre el eje por lo que tendremos la medida del ángulo en radianes entre 0 y 2π. Para cada valor del ángulo mide el seno y se coloca el punto correspondiente en el sistema de ejes cartesianos. Pon en funcionamiento la animación con y observa el recorrido del punto en el sistema de ejes cartesianos superior.

Dispones de dos botones  hacer que los puntos dejen rastro a su paso o no lo hagan.

Una función muy parecida al seno se produce en el mecanismo de la máquina de vapor. Consiste en un sistema articulado que permite transformar el movimiento de ida y vuelta dentro de un cilindro en otro de giro gracias a una biela como se indica en la aplicación. El punto que se mueve sobre la circunferencia está conectado por una biela a un émbolo que se desliza por el interior de un cilindro que se mueve arriba y abajo.

La gráfica inferior se ha construido de la siguiente forma:  para cada valor del ángulo se ha medido la altura del punto superior del émbolo respecto del que se ha marcado con 0 a la derecha del cilindro. En la zona inferior de la ventana derecha se ha representado el valor del ángulo en el eje X y la altura medida en el eje de ordenadas. El resultado es una gráfica que se parece mucho la función seno representada en la gráfica superior.

Usa la aplicación y responde:

  1. Pulsa sobre el rastro para que los puntos dejen mancha a su paso y describe la evolución de cada una de las gráficas, estudia las semejanzas entre ellas.
    Cuando hayas acabado, pulsa sobre el rastro y sobre para que desaparezcan las manchas que han dejado los puntos.

  2. Pulsa en la sección que compara las curvas. Se hace una copia de la función seno en la parte inferior junto a la que expresa la altura del émbolo. Observa diferencias entre las dos gráficas y explica a qué se deben estudiando el funcionamiento del mecanismo.