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शिक्षक पोर्टल

गणित सहायता

प्रयोगशाला 4 और 5 को पढ़ाते समय, अतिरिक्त गणित अवधारणाएँ और गणनाएँ शामिल होती हैं। यह पृष्ठ शिक्षकों को प्रासंगिक पृष्ठभूमि संसाधन प्रदान करता है, जिससे छात्रों को इन प्रयोगशालाओं में गणित के बारे में जानकारी मिल सके।

ड्राइविंग का गणित

लैब 4 में परेड पूरी करने के लिए, छात्र अपने कोड बेस फ्लोट को सीधे परेड मार्ग पर चलाएंगे। दोनों पहियों को एक साथ चलाने वाले ड्राइवट्रेन ब्लॉकों का उपयोग करने के बजाय, छात्र VEXcode GO में [स्पिन फॉर] ब्लॉकों का उपयोग करेंगे, जैसा कि यहां दिखाया गया है, पहियों से जुड़ी मोटरों को घुमाने और रोबोट को आगे बढ़ाने के लिए। [स्पिन फॉर] ब्लॉक पैरामीटर के रूप में 'टर्न' या 'डिग्री' स्वीकार करते हैं। लैब 4 में, छात्र अपने रोबोट को परेड मार्ग की दूरी तक ले जाने के लिए इस परियोजना में इनपुट करने के लिए घुमावों की संख्या की गणना करेंगे।एक VEXcode GO परियोजना When started ब्लॉक से शुरू होती है और इसमें दूरी पैरामीटर रिक्त के साथ संलग्न दो Spin for ब्लॉक होते हैं। ब्लॉक पर लिखा है, जब शुरू किया जाए, तो खाली मोड़ के लिए बाएं मोटर को आगे घुमाएं और प्रतीक्षा न करें; फिर खाली मोड़ के लिए दाएं मोटर को आगे घुमाएं।

अपने रोबोट को एक निश्चित दूरी तक सीधे चलाने के लिए आवश्यक पहिया घुमावों की संख्या की गणना करने के तरीके के बारे में जानने के लिए नीचे दिया गया वीडियो देखें।

सहायक संदर्भ:

ग्रे व्हील्स के लिए शब्दावली और मूल्य:

अवधि परिभाषा तस्वीर FORMULA कीमत
व्यास एक वृत्त के केंद्र में एक सीधी रेखा का मापन VEX GO पहिया, जिसके केंद्र में एक लाल रेखा है जो पहिये के व्यास को दर्शाती है। डी = 2 आर ~ 50.93 मिमी या 2 इंच
परिधि एक वृत्त के बाहर की कुल दूरी VEX GO व्हील, जिसकी परिधि को दर्शाने के लिए पहिये के बाहरी किनारे पर तीर लगे हुए हैं। सी = π डी ~ 160 मिमी या 6.25 इंच

सटीक माप

जब छात्र माप कर रहे हों, तो उन्हें सावधानीपूर्वक और सटीक ढंग से माप करने के लिए मार्गदर्शन अवश्य दें। आप विद्यार्थियों को मापने के लिए VEX GO प्रिंटेबल रूलरया कक्षा रूलरउपयोग कर सकते हैं।

  • विद्यार्थियों को याद दिलाएं कि वे मापन रूलर पर शून्य बिंदु से शुरू करें, तथा जिस वस्तु को वे माप रहे हैं उसके अंतिम बिंदु पर पूरा ध्यान दें। माप को गलत तरीके से शुरू या समाप्त करने से उनकी गणनाएं और अंततः उनके रोबोट की गति प्रभावित होगी। 

एक आरेख दर्शाता है कि प्रिंटेबल रूलर पर VEX GO व्हील को सटीक रूप से कैसे संरेखित किया जाए। बाईं ओर, एक हरा निशान उचित संरेखण को इंगित करता है - पहिया रूलर के शीर्ष पर रखा गया है, जिसमें एक लाल रेखा व्यास को दर्शाती है, और बिंदीदार रेखाएं रूलर के 0 चिह्न और लगभग 50 मिमी के साथ पहिये के बाएं और दाएं किनारे के संरेखण को दर्शाती हैं। दाईं ओर, लाल रंग का x अनुचित संरेखण को इंगित करता है, जिसमें वही पहिया और रेखाएं दिखाई गई हैं, लेकिन रूलर लगभग 19 और 70 मिमी पर अंकित है।
एक GO पहिया VEX GO रूलर
पर उचित और अनुचित रूप से संरेखित दिखाया गया है

     

  • सुनिश्चित करें कि विद्यार्थी जिस रूलर का प्रयोग कर रहे हैं,पर अंकित चिह्नों को पढ़ना जानते हों, ताकि सटीक माप लिया जा सके। यदि आप जो रूलर प्रयोग कर रहे हैं, उसमें इंपीरियल और मीट्रिक दोनों इकाइयाँ हैं (जैसे VEX GO प्रिंटेबल रूलर) तो सुनिश्चित करें कि छात्र लगातार समान माप इकाइयों का उपयोग कर रहे हैं।

VEX GO प्रिंट करने योग्य रूलर जिसमें शाही इकाइयाँ नीले रंग में और मीट्रिक इकाइयाँ हरे रंग में हाइलाइट की गई हैं
VEX GO प्रिंटेबल रूलर जिसमें शाही इकाइयाँ नीले रंग में और मीट्रिक इकाइयाँ हरे रंग में हाइलाइट की गई हैं
  • विद्यार्थी अपने माप को निकटतम इकाई, या इकाई के अंश तक पूर्णांकित कर सकते हैं। यदि आवश्यक हो तो पूर्णांकन से गणनाएं सरल हो सकती हैं; लेकिन इससे मापन कम सटीक भी हो सकता है। उदाहरण के लिए, आप विद्यार्थियों को निकटतम आधे इंच या सेंटीमीटर तक पूर्णांक बनाने का निर्देश दे सकते हैं, लेकिन उनका रोबोट आरंभिक लक्ष्य से थोड़ा आगे चला जाता है। वैकल्पिक रूप से, आप विद्यार्थियों से निकटतम ⅛ इंच या मिलीमीटर तक माप करवा सकते हैं, और पा सकते हैं कि उनके रोबोट इच्छित दूरी के करीब यात्रा करते हैं।
  • यदि विद्यार्थियों को मापन के साथ अतिरिक्त अभ्यास की आवश्यकता है, आप मापन अभ्यास VEX GO गतिविधि का उपयोग व्यक्तिगत विद्यार्थियों या समूहों के साथ, या पूरी कक्षा की गतिविधि के रूप में कर सकते हैं।

360° घूमने का गणित

लैब 5 में परेड पूरी करने के लिए, छात्र अपने कोड बेस फ्लोट को मोड़ वाले परेड मार्ग पर चलाएंगे।

रोबोट के सामने से एक तीर निकलता हुआ कोड बेस, जो आगे बढ़ने और फिर दाईं ओर मुड़ने की गतिविधियों को इंगित करता है।

आगे की ओर ड्राइविंग और फिर दाईं ओर मुड़ने को दर्शाने वाले तीरों के साथ कोड बेस

छात्र रोबोट को सीधी रेखा में दूरी तय करने, रोबोट को गैर-रेखीय दूरी या मोड़ पर चलाने के लिए कोड करने के बारे में जो कुछ भी सीखेंगे, उसे आगे बढ़ाएंगे। छात्र अभी भी एक निश्चित दूरी तय करने के लिए आवश्यक चक्करों की संख्या की गणना कर रहे हैं, इसलिए वे पिछले प्रयोगशाला के समान ही सूत्र का उपयोग करेंगे।सूत्र कहता है 'दूरी परिधि गुणा घुमाव के बराबर होती है'।

अपने छात्रों के साथ रोबोट को 360° घुमाने के लिए आवश्यक पहिया घुमावों की संख्या की गणना करने के तरीके के बारे में जानने के लिए नीचे दिया गया वीडियो देखें।

सहायक संदर्भ:

जब कोड बेस घूमता है, तो ड्राइविंग पहिये रोबोट को घुमाने के लिए विपरीत दिशाओं में चलते हैं। उदाहरण के लिए, रोबोट को दाईं ओर मोड़ने के लिए बायां पहिया आगे की ओर चलेगा, जबकि दायां पहिया पीछे की ओर चलेगा।

कोड बेस के लिए शब्दावली और मान:

अवधि परिभाषा तस्वीर FORMULA कीमत
व्यास प्रत्येक पहिये के केंद्र से एक सीधी रेखा का मापन (जिसे व्हीलबेस भी कहा जाता है) कोड बेस का ऊपर से नीचे का दृश्य, जिसमें एक लाल रेखा है, जो प्रत्येक काले पहिये के केंद्र को जोड़ती है, जो रोबोट के व्यास या व्हीलबेस को दर्शाती है। डी = 2 आर ~ 135 मिमी या 5.3 इंच
परिधि 360° का चक्कर पूरा करने के लिए पहियों द्वारा तय की गई कुल दूरी कोड बेस रोबोट का ऊपर से नीचे का दृश्य, जिसके ऊपर एक लाल वृत्त है, जो पूरे रोबोट को घेरे हुए है। वृत्त का व्यास पिछली छवि के व्हीलबेस के साथ संरेखित है। सी = π डी ~ 424 मिमी या 16.7 इंच

किसी भी डिग्री को बदलने का गणित

रोबोट को किसी भी डिग्री तक घुमाने के लिए आवश्यक पहिया घुमावों की संख्या की गणना के बारे में अधिक जानने के लिए यह वीडियो देखें।

डिग्री में परिवर्तित करना
[स्पिन फॉर] ब्लॉक पैरामीटर के रूप में मोड़ या डिग्री स्वीकार करेगा। डिग्री का उपयोग करने के लिए, बस घुमावों की संख्या को 360 से गुणा करें। यह उदाहरण दर्शाता है कि रोबोट को पूरे° घुमाने के लिए मोटरों को कितने डिग्री तक घूमना होगा। ध्यान दें कि इस परियोजना में मोटरें विपरीत दिशाओं में घूम रही हैं, और 'और प्रतीक्षा न करें' को पहले ब्लॉक में जोड़ा गया है, इसलिए मोटरें एक साथ घूमती हैं। इससे रोबोट वांछित 360° तक दाईं ओर घूम जाएगा। VEXcode GO परियोजना एक When started ब्लॉक से शुरू होती है जिसमें दो स्पिन ब्लॉक जुड़े होते हैं। ब्लॉक में लिखा है, जब शुरू किया जाए, तो बाएं मोटर को 972 डिग्री तक आगे घुमाएं और प्रतीक्षा न करें; फिर दाएं मोटर को 972 डिग्री तक पीछे घुमाएं।
       

आम गलतफहमियाँ

विद्यार्थियों में वाहन चलाने और मोड़ने के गणित तथा मापन के बारे में कई गलत धारणाएं हो सकती हैं। ये कुछ सबसे आम बातें हैं, साथ ही सुझाव भी दिए गए हैं कि आप अपने विद्यार्थियों के साथ इनसे कैसे निपट सकते हैं। 

परिस्थिति ग़लतफ़हमी सुझाया गया सुधार

शिक्षक कक्षा से पूछते हैं, रोबोट को 90° घुमाने के लिए हमें [स्पिन फॉर] ब्लॉक में क्या इनपुट करना चाहिए?

छात्र ने उत्तर दिया “90”.

पहिया द्वारा घुमाव लेने के लिए तय की गई डिग्री की दूरी, घुमाव कोण के बराबर होती है।

छात्र पहिये द्वारा तय की जाने वाली दूरी की गणना करने के लिए रोबोट की घूर्णन परिधि का उपयोग नहीं कर रहे हैं।

छात्रों को याद दिलाएं कि रोबोट को घुमाने के लिए पहियों को घूमने वाली परिधि के अनुरूप चलना होगा। (इस चित्र में, यह लाल वृत्त के साथ एक पीली रेखा से दूसरी तक है।)

कोड बेस की ऊपर से नीचे की छवि जिसमें शीर्ष पर वृत्त परिधि को दर्शाता है। 12 बजे और 3 बजे की पीली रेखाएं सम्पूर्ण वृत्त के 90 अंश को चिह्नित करती हैं।

पहिये को केवल 90° घुमाएं, जिससे विद्यार्थियों को यह कल्पना करने में सहायता मिलेगी कि एक निश्चित दूरी तय करने के लिए पहिया कितनी दूर घूमता है।

शिक्षक कक्षा से पूछते हैं, रोबोट को 12 इंच आगे चलाने के लिए हमें [स्पिन फॉर] ब्लॉक में क्या इनपुट करना चाहिए?

छात्र ने उत्तर दिया “12”.

पहिये के घुमावों की संख्या वांछित ड्राइव दूरी के बराबर होती है।

छात्र वांछित दूरी तय करने के लिए पहिया घुमावों की संख्या की गणना करने के लिए पहिया परिधि का उपयोग नहीं कर रहा है।

विद्यार्थियों को याद दिलाएं कि रोबोट एक पहिया घुमाव में कितनी दूरी तक चलता है, तथा पूछें कि क्या 12 इंच चलाने के लिए 12 पूर्ण घुमाव बहुत अधिक या बहुत कम लगते हैं।

छात्रों को इसे बेहतर ढंग से समझने में मदद करने के लिए, एक पहिये को रूलर पर 12 बार घुमाएं, ताकि छात्रों को पता चल सके कि वह दूरी कितनी है।

चित्र में VEX GO व्हील को दर्शाया गया है, जिसके प्रिंटेबल रूलर के शीर्ष पर हब में एक लाल पिन है। पिन को VEX GO रूलर के 0 मिमी निशान के साथ संरेखित किया गया है, जो यह दर्शाता है कि पहिये के घुमाव को सटीक रूप से कैसे चिह्नित किया जाए।

विद्यार्थियों को याद दिलाएं कि 1 पहिया घुमाव पहिये की परिधि है, तथा 12 इंच को उस परिधि से विभाजित किया जाना चाहिए।

छात्र पहिये को माप रहा है, लेकिन पहिये का कोई किनारा रूलर के शून्य चिह्न पर नहीं है

रूलर शून्य से नहीं बल्कि 1 से शुरू होता है।

छात्र सटीक माप प्राप्त करने के लिए रूलर का सही ढंग से उपयोग नहीं कर रहा है।

विद्यार्थियों को याद दिलाएं कि रूलर '0' चिह्न से शुरू होता है, और यदि वे उस बिंदु से माप नहीं लेंगे, तो उनका माप गलत होगा।

आप चाहें तो रूलर के आरंभ को टेप या रंगीन मार्कर से चिह्नित कर सकते हैं, ताकि काम करते समय विद्यार्थियों को अतिरिक्त दृश्य सहायता मिल सके। (मापने के अतिरिक्त अभ्यास के लिए, छात्र अभ्यास माप गतिविधिको पूरा कर सकते हैं।)

एक छात्र का कहना है कि उनका प्रोजेक्ट काम नहीं कर रहा है।

शिक्षक ने देखा कि पहिये के घुमावों की सही संख्या [स्पिन फॉर] ब्लॉक में है, लेकिन पैरामीटर 'डिग्री' पर सेट है।

इकाइयाँ या पैरामीटर विनिमेय हैं।

छात्र अपने प्रोजेक्ट में माप के मापदंडों/इकाइयों पर ध्यान नहीं दे रहे हैं।

विद्यार्थियों से पूछें कि वे माप की कौन सी इकाई का उपयोग कर रहे हैं, और क्या वह ब्लॉक में दिए गए पैरामीटर से मेल खाती है।


यूनिट पैरामीटर ड्रॉपडाउन खुला और डिग्री चयनित के साथ ब्लॉक के लिए एक VEXcode GO स्पिन। ब्लॉक पर स्पिन मोटर1 को 90 डिग्री आगे की ओर लिखा हुआ है।विद्यार्थियों को याद दिलाएं कि उनकी गणनाएं तभी अपेक्षित रूप से काम करेंगी जब पैरामीटर सही इकाई पर सेट किया गया हो। टर्न और डिग्री एक ही मान नहीं हैं।

एक छात्र "2 ¼ टर्न" दर्ज करने के लिए [स्पिन फॉर] ब्लॉक के पैरामीटर में '21/4' दर्ज करने का प्रयास करता है।

भिन्न और दशमलव एक ही तरह से लिखे जाते हैं।

छात्र भिन्न को दशमलव में परिवर्तित नहीं कर रहा है।

विद्यार्थियों को याद दिलाएं कि भिन्नों को दशमलव में बदलने की आवश्यकता है ताकि वे पहचानने योग्य पैरामीटर बन सकें। ऐसा करने के लिए, अंश को हर से विभाजित करें।
2 ¼=94 =2.25
आप अपने स्वयं के संसाधन बनाने के लिए छात्रों से अक्सर उपयोग किए जाने वाले भिन्नात्मक मानों और उनके दशमलव समकक्षों का चार्ट बनवाना चाह सकते हैं।

शिक्षक छात्रों से पहिये की परिधि की गणना साझा करने के लिए कहते हैं।

छात्र उत्तर
~ 83.2 मिमी.

परिधि की गणना त्रिज्या का उपयोग करके की जाती है -πxत्रिज्या.

छात्र गणना में गलत माप का उपयोग कर रहा है।

विद्यार्थियों को याद दिलाएं कि परिधिπ x व्यासहै; और व्यास पहिये के केंद्र के आर-पार एक सीधी रेखा है (या त्रिज्या का दोगुना)।
A top down diagram of the VEX GO Wheel with a red line across the center indicating the diameter of the wheel.
यदि कई विद्यार्थियों को सूत्रों का उपयोग करने में कठिनाई हो रही है, तो आप मान को पूरी कक्षा की गतिविधि के रूप में मापना और गणना करना चाह सकते हैं।

 

उदाहरण समाधान


लैब 4 उदाहरण समाधान 

*नोट: 'और प्रतीक्षा न करें' का प्रयोग उदाहरण परियोजना में पहले ब्लॉक के साथ किया गया है, ताकि दोनों ब्लॉक एक साथ निष्पादित हों। 'और प्रतीक्षा न करें' के बिना, पहली मोटर घूमेगी, फिर दूसरी, और कोड बेस इच्छित रूप से नहीं चलेगा। सुनिश्चित करें कि छात्र 'और प्रतीक्षा न करें' को समाप्त न करें अन्यथा उनका प्रोजेक्ट अपेक्षित रूप से नहीं चलेगा।

परेड मार्ग को क्षैतिज रेखा में जुड़े 5 VEX GO टाइल्स के साथ स्थापित किया गया है। टाइल्स पर पहली और अंतिम ऊर्ध्वाधर काली रेखाओं पर लाल रेखाएं हैं, जो 48 इंच की दूरी पर प्रारंभ और अंत को दर्शाती हैं। कोड बेस को आरंभिक स्थिति में दिखाया गया है, जिसमें पहिए लाल रेखा पर दाईं ओर संरेखित हैं।

 

परेड मार्ग की 48 इंच (~122 सेमी) लंबाई को चलाने के लिए, कोड बेस को ~7.68 मोड़की यात्रा करने की आवश्यकता होगी। गणना बाईं ओर दिखाई गई है, और उदाहरण VEXcode GO समाधान दाईं ओर दिखाया गया है
    एक नमूना समाधान में दूरी परिधि गुणा पहिया घुमाव के बराबर है, तथा नीचे दिए गए मान 48 इंच = 6.25 इंच गुणा घुमाव हैं। समीकरण के दोनों पक्षों को 6.25 इंच से विभाजित करने पर 7.68 बराबर मोड़ प्राप्त होता है।एक VEXcode GO परियोजना When started ब्लॉक से शुरू होती है और इसमें दो Spin for ब्लॉक जुड़े होते हैं। ब्लॉक पर लिखा है, जब शुरू किया जाए, तो बायीं मोटर को 7.68 चक्करों के लिए आगे घुमाएं और प्रतीक्षा न करें; फिर दायीं मोटर को 7.68 चक्करों के लिए आगे घुमाएं।

लैब 5 उदाहरण समाधान 

परेड मार्ग की 48 इंच (~122 सेमी) लंबाई को चलाने और 180 डिग्री मोड़ने के लिए, कोड बेस को ~7.68 मोड़ों के लिए आगे की ओर यात्रा करने की आवश्यकता होगी, फिर स्पिन एक मोटर को आगे और दूसरे को ~1.47 मोड़ों के लिए पीछे की ओर घुमाना होगा गणना को दाईं ओर उदाहरण VEXcode GO समाधान के साथ दिखाया गया है।

एक नमूना समाधान में दूरी परिधि गुणा पहिया घुमाव के बराबर है, तथा नीचे दिए गए मान 9.25 इंच = 6.25 इंच गुणा घुमाव हैं। समीकरण के दोनों पक्षों को 6.25 इंच से विभाजित करने पर 1.47 बराबर मोड़ प्राप्त होता है।
एक VEXcode GO परियोजना When started ब्लॉक से शुरू होती है और इसमें छह Spin for ब्लॉक जुड़े होते हैं। ब्लॉक में क्रम से लिखा है, जब शुरू किया जाए, तो मोटर 1 को 7.68 चक्करों के लिए आगे घुमाएं और प्रतीक्षा न करें; मोटर 2 को 7.68 चक्करों के लिए आगे घुमाएं; मोटर 1 को 1.47 चक्करों के लिए आगे घुमाएं और प्रतीक्षा न करें; मोटर 2 को 1.47 चक्करों के लिए पीछे घुमाएं; और अंत में मोटर 1 को 7.68 चक्करों के लिए आगे घुमाएं और प्रतीक्षा न करें; फिर मोटर 2 को 7.68 चक्करों के लिए आगे घुमाएं।
नोट: घुमावों के स्थान पर डिग्री का उपयोग करने के लिए, घुमाव की गणना को 360 से गुणा करें।

विस्तारित परेड मार्ग 

यदि छात्रों को अतिरिक्त चुनौती की आवश्यकता है, तो आप परेड मार्ग को कई अलग-अलग तरीकों से बढ़ा सकते हैं। यह एक उदाहरण है, जिसका संभावित समाधान भी है।

परेड मार्ग विस्तार का एक आरेख जिसमें 7 VEX GO टाइल्स को जोड़कर एक मार्ग बनाया गया है जो 24 इंच तक लंबवत चलता है, दाईं ओर मुड़ता है और 24 इंच तक क्षैतिज रूप से विस्तारित होता है, फिर बाईं ओर मुड़ता है और 24 इंच तक लंबवत रूप से विस्तारित होता है।
संभावित परेड मार्ग विस्तार का उदाहरण

इस उदाहरण मार्ग में, ड्राइविंग दूरी और मोड़ लैब्स से आधे हो गए हैं। हालाँकि, इस मार्ग में मोड़ों की दिशा मायने रखती है। पुनर्गणना के अलावा, छात्रों को पहियों को वांछित दिशा में घुमाने के लिए दिशा का पता लगाना होगा। 
पिछले प्रयोगशालाओं से प्राप्त आधी गणनाएं इस प्रकार हैं: 

ड्राइविंग दूरी = ~ 3.84 मोड़
मोड़ दूरी = ~ 0.73 मोड़

इन मानों का उपयोग निम्नलिखित उदाहरण VEXcode GO समाधान में किया गया है:
एक VEXcode GO परियोजना When started ब्लॉक से शुरू होती है और इसमें 10 Spin for ब्लॉक संलग्न होते हैं। ब्लॉक में ऊपर से नीचे तक लिखा है, जब शुरू किया जाता है, तो मोटर 1 को 3.84 मोड़ों के लिए आगे घुमाएं और प्रतीक्षा न करें, मोटर 2 को 3.84 मोड़ों के लिए आगे घुमाएं; फिर मोटर 1 को 0.73 मोड़ों के लिए आगे घुमाएं और प्रतीक्षा न करें, मोटर 2 को 0.73 मोड़ों के लिए पीछे घुमाएं; फिर मोटर 1 को 3.84 मोड़ों के लिए आगे घुमाएं और प्रतीक्षा न करें, मोटर 2 को 3.84 मोड़ों के लिए आगे घुमाएं; फिर मोटर 1 को 0.73 मोड़ों के लिए पीछे घुमाएं और प्रतीक्षा न करें, मोटर 2 को 0.73 मोड़ों के लिए आगे घुमाएं; और अंत में मोटर 1 को 3.84 मोड़ों के लिए आगे घुमाएं और प्रतीक्षा न करें, मोटर 2 को 3.84 मोड़ों के लिए आगे घुमाएं।