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钟面上时针和分针成平角的时刻 钟面上什么时候时针与分针成平角

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360度旋转k什么意思 钟面上时针与分针形成平角的时刻

之所以想到这个题目,是因为一道小学数学题。

题目如下:

“钟面上(  )时整,时针与分针的夹角为平角。”

钟面上时针和分针成平角的时刻 钟面上什么时候时针与分针成平角

孩子们会十分果决地填上“6”或“18”。

的确很简单。但也幸亏有了一个“整”字,否则,问题还是不太简单的。

本文想罗列出钟面上所有能让时针和分针形成平角的时刻,若是对于小学生,还是蛮有挑战的。

(一)先做一些准备工作。

钟面上平均分为12大格,60小格,1大格等于5小格;

钟面上一圈为360度,相应1大格为30度,1小格为6度;

时针每小时走1大格,即每60分钟旋转30度,角速度为:0.5度/分

分针每分钟走1小格,即每1分钟旋转6度,角速度为:6度/分

秒针每分钟走1圈,即每分钟旋转360度,角速度为:360度/分

(二)找一个方便的起点

开始时间 00:00:00

(三)分析一下问题的数学模型

分针跑得比时针快,要让二者的夹角形成平角,可以从0点出发(此时分针与时针居于同一起跑线),算一算,经过多少时间(统一以“分”为单位吧),分针会超出时针1个180度、3个180度、5个180度、……可以想见,若是超出偶数个180度,则找到的是“时针与分针重合”的时刻。不妨,我们将这两个问题合并在一起解决,即:既找钟面上时针与分针形成的“平角”时刻,又找“周角”时刻,而且是所有的。

(四)列方程

设:x分钟后,分针与时针的夹角为平角。

分针旋转的角度=时针旋转的角度+180度k

6x=0.5x+180k

其中:我们让k取不为0的自然数。

得到的计算结果表示“经过时间”,仍需计算:开始时间+经过时间=结束时间。由于开始时间取为0时了,这步计算从数量上没多大意思,只涉及到“时长”转“时刻”的意义变化。

(五)结论

解方程的过程略。下面是用Excel计算的结果。

“平角”时刻

(1)时针与分针形成平角的时刻

0:32:43.636

1:38:10.909

2:43:38.182

3:49:05.455

4:54:32.727

6:00:00.000

7:05:27.273

8:10:54.545

9:16:21.818

10:21:49.091

11:27:16.364

“周角”时刻

(2)时针与分针重合的时刻

1:05:27.273

2:10:54.545

3:16:21.818

4:21:49.091

5:27:16.364

6:32:43.636

7:38:10.909

8:43:38.182

9:49:05.455

10:54:32.727

12:00:00.000

(3)用自己的话总结一下

一天中,时针与分针的夹角,会出现22次平角、22次周角;若是12个小时,则会出现11次平角,11次周角。

钟表是我们所熟悉的事物,然而要“了解”它,还需要努力。就像了解我们的朋友一样。

图片来自 ***

钟面上的时针和分针成平角 钟面上什么时候时针与分针成平角