時針和分針的夾角
小學四年級被要求指出3點鐘的時針和分針的夾角是直角,指出3點10分的時針和短針的夾角是銳角,而3點40分的時針和短針的夾角是鈍角。如果他們身邊沒有小時鐘,其實是很難用想像去判斷的。
到了小學六年級認識比值,熟練分數的四則運算了,這時他們可以計算「3點10分的時針和短針的夾角是多少度?」等等固定時刻的時針和分針的夾角大小。
傳統鐘錶面是一個圓周360度的圓形,因為分針60分鐘走一圈,所以分針走一分鐘就旋轉 360÷60=6度。鐘錶面等分成12個時區,分針和時針是互動的,當分針走一圈360度,則時針走完一時區,時針旋轉
360÷12=30度。
分針和時針的旋轉角度的比值是 360÷30=12,即時針旋轉的角度是分針的$\frac{1}{12}$。
試問:「在3點10分的時針和分針的夾角是多少度?」(附圖一)
3點鐘,分針指向12,時針指向3,時針分針夾角30×3=90度。當分針由指向12順時鐘到指向2,分針旋轉6×(2×5)=60度;同時間時針旋轉60×$\frac{1}{12}$=5度。
以指向12點為基準,在3點10分,分針旋轉60度,且時針同時旋轉90+5=95度,所以在3點10分的時針和分針的夾角是95-60=35度。
附圖一
試問:「在3點40分的時針和短針的夾角是多少度?」(附圖二)
3點鐘,分針指向12,時針指向3。當分針由指向12順時鐘到指向8,分針旋轉
6╳(8×5)
=240度,同時時針走240╳$\frac{1}{12}$=20度。
以指向12點為基準,在3點40分,分針旋轉240度,而時針同時旋轉90+20=110度,所以在3點40分的時針和分針的夾角是240-110=130度。
附圖二
如果
鐘錶上時針和短針指向 x 點 y 分,則時針和分針夾角度數是
| 6y-(30x+$\large\frac{6y}{12}$)
| =|
$\large \frac{11y}{2}$-30x |
=|
30x-$\large \frac{11y}{2}$ | (度)。或是360-|
30x-$\large \frac{11y}{2}$ | (度)。通常取不大於180°者為其夾角度數。
因為日常是採行24時制,如果
x ≧ 12,則以x-12取代x值。例如:12點20分,x=0,y=20 ; 14點30分,x=14-12=2,y=30。也就是說上午6點半和下午6點半,時針和短針的夾角是一樣的,都是$\frac{1}{2}$|
11╳30-60╳6 | = 15度。
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