아키텍처에서의 확장
교사 도구 상자
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이 섹션의 목적
이 적용 섹션은 학생들이 로봇이 실제 세계에서 어떻게 사용되는지 이해하는 데 도움이 됩니다. 이 섹션은 학생들에게 세계에서 가장 큰 건물을 몇 개 꼽아 보라고 하면서 시작합니다. 학생들의 답변을 교실에 적어두어 독서 후에 참고할 수 있도록 하세요. 적용 섹션에서는 VEX 경쟁 설정에서 변환 계수와 스케일링을 사용하는 방법에 대해서도 설명합니다.
이러한 적용 페이지는 수업 전체로 진행될 수 있습니다.
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함께 Apply 페이지 "아키텍처 확장"을 읽어보세요.
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동기부여 토론 질문을 사용하여 해당 주제에 대한 학급 토론을 진행합니다. 학생들에게 자신의 작업과 생각을 엔지니어링 노트에 기록하도록 권장하세요.
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함께 "로봇 수학의 장점" 페이지를 읽어보세요.
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동기부여 토론 질문을 사용하여 해당 주제에 대한 학급 토론을 진행합니다. 학생들에게 자신의 작업과 생각을 엔지니어링 노트에 기록하도록 권장하세요.
건축가는 건물이나 다른 구조물을 설계하는 사람입니다. 건축가는 크기, 높이 등에 적합한 구조물을 설계하기 위해 축소된 설계도 또는 이미지를 그려야 합니다. 건물을 지을 수 있는 작은 땅만 있고 그 땅이 맞지 않는다고 상상할 수 있습니까? 특히 밀집된 도시와 같이 사용할 수 있는 공간이 제한된 지역에서는 더욱 그렇습니다. 건축가는 청사진의 크기를 조정하여 필요한 재료의 양을 정확히 파악하고 모든 것이 제대로 들어맞는지 확인합니다.
역사를 통틀어 유명한 건축가가 많이 있었습니다. 일부 유명한 구조물로는 그리스 아테네의 파르테논 신전과 두바이의 부르즈 할리파가 있습니다. 두바이의 부르즈 할리파는 2009년부터 세계에서 가장 높은 건물로 총 높이가 829.8m입니다. 그러나 2020년에 개장할 예정인 사우디아라비아의 제다 타워는 세계에서 가장 높은 마천루가 될 것입니다. 이렇게 광대하고 복잡한 구조물을 제대로 건설하려면 정교한 계획과 계산이 필요했습니다.
청사진과 스케치 형태로 구조물의 크기를 조정하면 설계자가 그에 따라 계획을 세울 수 있을 뿐만 아니라 또한 스케일링을 통해 구조물과 건물을 서로 비교할 수 있습니다. 위의 이미지는 나란히 있는 구조물의 상대적인 크기를 비교하기 위해 스케일링이 필요했습니다. 100m의 실제 크기는 도면에서 약 10mm로 표시됩니다. 도면 크기/실제 크기의 비율을 10mm/100m로 볼 수 있습니다.
토론을 촉진하다
질문:아키텍처 외에 어떤 다른 시나리오에서 확장이 유익할까요?
답변:답변은 다양할 수 있지만, 예를 들어 모델 자동차나 태양계의 행성과 같은 물체를 보여주는 것이 있습니다. 둘 다 일상생활에서는 엄청나게 크지만, 관찰하거나 만지기 위해서는 축소해서 볼 수도 있습니다.
질문:엠파이어 스테이트 빌딩의 총 높이는 443.2m입니다. 10mm/100m의 비율을 사용하여 그린다면 높이는 몇 mm입니까?
A:엠파이어 스테이트 빌딩의 도면 크기는 44.32mm입니다. 실제로 미터자나 자를 사용하여 도면을 측정해 보세요. 축척은 얼마나 정확한가요?
수학적 설명:
비율은 두 비율이 동일함을 보여줍니다.
왼쪽의 비율의 경우, 그림의 높이는 10mm이지만 실제 크기는 100m라는 비율을 사용합니다.
- 그림의 크기는 분자에 있고 실제 크기는 분모에 있습니다. 두 비율이 동일하게 유지되도록 두 비율을 동일하게 유지하는 것이 중요합니다.
- 엠파이어 스테이트 빌딩의 실제 크기가 443.2m라는 것을 알고 있으므로, 이를 두 번째 비율의 분모에 넣습니다.
- 엠파이어 스테이트 빌딩의 도면 크기는 분자에 들어갈 것입니다. 하지만 우리는 아직 이 크기를 알지 못하기 때문에 계산해야 합니다. 그럼, 지금은 변수 X를 거기에 두겠습니다.
벽돌 건물의 알려지지 않은 도면 크기 X를 구하기 위해 교차 곱셈 방법을 사용할 수 있습니다.
교차 곱셈을 사용하면 다음과 같은 결과를 얻을 수 있습니다. 다음 단계는 X로 지정된 엠파이어 스테이트 빌딩의 알려지지 않은 도면 크기를 구하는 것입니다.
X를 구하려면 100m에 X를 곱한 값을 양변을 100m로 나누어 원래 값으로 되돌려야 합니다.
양쪽을 100m로 나눌 때, 등호의 좌우에서 m 단위가 상쇄되어 왼쪽에는 밀리미터(mm)만 남는다는 점에 유의하세요.
더 단순화하면, 오른쪽은 변수 X로 표현되는 엠파이어 스테이트 빌딩의 알려지지 않은 그림 크기로 축소되는 것을 볼 수 있습니다.
- 왼쪽에는 44.32mm가 남습니다. 따라서 알려지지 않은 엠파이어 스테이트 빌딩의 도면 크기는 44.32mm이다.
