UNE EXPÉRIENCE MATHÉMATIQUE


But

Trouver expérimentalement une approximation de .

L'expérience

  1. Découper dans du carton un carré d'environ 40 cm de côté.
  2. Couper et plier les côtés (environ 2 cm) de manière à produire une boîte.
  3. En utilisant un des coins comme centre, décrire un arc de cercle ayant comme rayon la longueur du côté de la boîte. (Voir figure ci-contre).
  4. Poser la boite au sol et placez-vous à environ 30 cm de celle-ci.
  5. De cet endroit, jeter dans la boîte 50 fèves (ou tout autre équivalent adéquat, par exemple des sous).
  6. Répertorier la quantité de fèves qui tombent dans le quart de cercle tracé.
  7. Noter la quantité de fèves tombées dans la boîte. Ce nombre est théoriquement 50, mais certaines fèves peuvent avoir sauté à l'extérieur de la boîte.
  8. Répéter trois autres fois les étapes 5 à 7.
  9. Indiquer vos résultats dans le tableau suivant:
  10. Utiliser la formule pour trouver une excellente approximation de . Une bonne idée ici serait que tous les élèves de la classe réalisent cette expérience de manière à obtenir un plus grand nombre possible de lancers.

    Théorie

    Pour calculer , on raisonne ainsi: soit x la longueur du côté de la boîte. Alors, l'aire du quart de cercle est donnée par (voir GSM-132): . L'aire de la boîte est donnée par . Le rapport de l'aire du cercle à l'aire de la boîte est: Par ailleurs, le rapport du nombre de fèves dans le quart de cercle au nombre de fèves dans la boîte est: Ces deux rapports sont théoriquement identiques. D'où:
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    © 1996, Gilles G. Jobin