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<ul><li>Con il software Cabrì II plus abbiamo costruito i seguenti frattali </li></ul><ul><li>Triangolo di Sierpinski </li...
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PERIMETRO TRIANGOLO SIERPINSKI classe IIB I.C. Rodari di Baranzate docente Susanna Abbati 2004/05 passo figura N  triangol...
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CHE COSA ABBIAMO OSSERVATO <ul><li>Ad ogni passo </li></ul><ul><li>il numero dei triangoli triplica </li></ul><ul><li>la m...
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Poiché il triangolo rettangolo isoscele è la metà di un quadrato, di cui l’ ipotenusa ne è la diagonale, per calcolare il ...
L’area non cambia perché a ogni passo, secondo il teorema di Pitagora, sommando l’ area dei quadrati sui cateti del triang...
CHE COSA ABBIAMO OSSERVATO <ul><li>Ad ogni passo </li></ul><ul><li>il numero dei quadrati raddoppia </li></ul><ul><li>il p...
ALBERO DI PITAGORA CON ANGOLI DI 30° e 60° classe IIB I.C. Rodari di Baranzate (MI) docente Susanna Abbati a.s. 2004/05
MERLETTO DI KOCK <ul><li>COSTRUZIONE </li></ul><ul><li>dividere in tre parti uguali il segmento </li></ul><ul><li>eliminar...
PERIMETRO TRIANGOLO MERLETTO DI KOCK classe IIB I.C. Rodari di Baranzate (MI) docente Susanna Abbati a.s. 2004/05 passo fi...
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CHE COSA ABBIAMO OSSERVATO Il fiocco di neve si ottiene  applicando al triangolo equilatero la stessa iterazione del merle...
classe IIB I.C. Rodari di Baranzate docente Susanna Abbati 2004/05 Rotazione del triangolo di Sierpinski
classe IIB I.C. Rodari di Baranzate docente Susanna Abbati 2004/05 Rotazione di 60°del triangolo di Sierpinski con centro ...
<ul><li>Anche noi abbiamo utilizzato la struttura ricorsiva per creare con compasso china acquarelli matite colorate tavol...
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Frattali

  1. 1. alunni della classe IIB a.s 2004-2005 I.C. “G.Rodari” Baranzate (MI) Insegnante Susanna Abbati Ricerca azione promossa dall'OPPI “Metodi per lo studio dei frattali”
  2. 2. La geometria frattale <ul><li>scienza che si occupa dei frattali ossia di figure geometriche che si ripetono sino all’infinito su scala sempre più ridotta. </li></ul><ul><li>è stato Mandelbrot matematico francese a creare nel 1975 il termine frattale dal latino fractus (irregolare frastagliato) </li></ul><ul><li>in natura esistono forme irregolari, che non possono essere studiate con la geometria euclidea nasce così la geometria frattale </li></ul>classe IIB I.C. Rodari di Baranzate docente Susanna Abbati 2004/05
  3. 3. Frattali caratteristiche <ul><li>sono autosimili il piccolo riproduce il grande </li></ul><ul><li>si ottengono per iterazione </li></ul><ul><li>hanno dimensione frazionaria </li></ul>classe IIB I.C. Rodari di Baranzate docente Susanna Abbati 2004/05
  4. 4. <ul><li>Con il software Cabrì II plus abbiamo costruito i seguenti frattali </li></ul><ul><li>Triangolo di Sierpinski </li></ul><ul><li>Albero di Pitagora </li></ul><ul><li>Curva o merletto di Kock </li></ul><ul><li>Fiocco di neve </li></ul><ul><li>Abbiamo calcolato la dimensione frattale con Excel </li></ul>classe IIB I.C. Rodari di Baranzate docente Susanna Abbati 2004/05
  5. 5. <ul><li>prende nome dal matematico polacco Waclaw Sierpinski che ne ha studiato la costruzione attorno al 1915 </li></ul><ul><li>uno dei primi oggetti frattali della storia della matematica </li></ul><ul><li>caratteristica fondamentale delle figure frattali è l'autosimilarità </li></ul><ul><li>la figura si ottiene rimuovendo sempre il triangolo centrale </li></ul><ul><li>ogni triangolino che si ottiene ad un dato passo della costruzione è rimpicciolito di un fattore omotetico 2, rispetto triangolo al passo precedente </li></ul>TRIANGOLO DI SIERPINSKI classe IIB I.C. Rodari di Baranzate (MI) docente Susanna Abbati a.s. 2004/05
  6. 6. PERIMETRO TRIANGOLO SIERPINSKI classe IIB I.C. Rodari di Baranzate docente Susanna Abbati 2004/05 passo figura N triangoli misura lato perimetro rapporto perimetro rispetto al precedente 0 1= 3 0 1 3 x 1=3 1 3= 3 1 1/2= 1/2 3 x 3 x 1/2= 3 2 /2 3 2 /2 x 1/3 = 3/2 2 9= 3 2 1/4 = 1/2 2 3 2 x 3 x 1/4= 3 3 /2 2 3 3 /2 2 x 2/3 2 = 3/2 3 27= 3 3 1/8 = 1/2 3 3 3 x 3 x 1/8= 3 4 /2 3 3 4 /2 3 x 2 2 /3 3 = 3/2 n 3 n 1/2 n 3 n x 3 x 1/2 n = 3 n+1 x 1/2 n 3/2
  7. 7. AREA TRIANGOLO SIERPINSKI classe IIB I.C. Rodari di Baranzate docente Susanna Abbati 2004/05 passo figura Area Rapporto area rispetto alla precedente 0 1 1 3/4 3/4 2 9/16 = 3 2 /4 2 3 2 /4 2 x4/3= 3/4 3 27/64= 3 3 /4 3 3 3 /4 3 x4 2 /3 2 = 3/4 n 3 n /4 n 3/4
  8. 8. CHE COSA ABBIAMO OSSERVATO <ul><li>Ad ogni passo </li></ul><ul><li>il numero dei triangoli triplica </li></ul><ul><li>la misura dei lati dimezza </li></ul><ul><li>il perimetro aumenta secondo un fattore costante 3/2 </li></ul><ul><li>l’area diminuisce secondo un fattore costante 3/4 </li></ul><ul><li>CARATTERISTICHE DEL TRIANGOLO DI SIERPINSKI </li></ul><ul><li>perimetro infinito </li></ul><ul><li>area nulla </li></ul><ul><li>dimensione frattale 1,585 (calcolata con Excel) </li></ul>classe IIB I.C. Rodari di Baranzate docente Susanna Abbati 2004/05
  9. 9. Perimetro albero di Pitagora 2 2 2 classe IIB I.C. Rodari di Baranzate docente Susanna Abbati 2004/05 passo figura N quadrati misura lato perimetro Rapporto perimetro rispetto al precedente 0 2= 2 1 2x4x1 1 4= 2 2 1/1,414 4x4 1/1,414 1,414= 2 8= 2 3 1/2 8x4x1/2 n … = 2 n+1
  10. 10. Poiché il triangolo rettangolo isoscele è la metà di un quadrato, di cui l’ ipotenusa ne è la diagonale, per calcolare il lato dei quadrati, che a ogni iterazione diventano diagonale, abbiamo applicato la formula l=d/1,414 avendo posto uguale a 1 il lato del primo quadrato costruito sui cateti come calcolare il lato del quadrato dell'albero di Pitagora classe IIB I.C. Rodari di Baranzate docente Susanna Abbati 2004/05
  11. 11. L’area non cambia perché a ogni passo, secondo il teorema di Pitagora, sommando l’ area dei quadrati sui cateti del triangolo rettangolo isoscele si ottiene l’area del quadrato sull’ ipotenusa. Area albero di Pitagora classe IIB I.C. Rodari di Baranzate docente Susanna Abbati 2004/05 passo figura Area 0 2 1 2 2 2 n 2
  12. 12. CHE COSA ABBIAMO OSSERVATO <ul><li>Ad ogni passo </li></ul><ul><li>il numero dei quadrati raddoppia </li></ul><ul><li>il perimetro aumenta secondo un fattore costante 1,414 </li></ul><ul><li>l’area resta costante </li></ul>classe IIB I.C. Rodari di Baranzate (MI) docente Susanna Abbati a.s.2004/05 <ul><li>CARATTERISTICHE DEL TRIANGOLO DI SIERPINSKI </li></ul><ul><li>perimetro infinito </li></ul><ul><li>area costante </li></ul>
  13. 13. ALBERO DI PITAGORA CON ANGOLI DI 30° e 60° classe IIB I.C. Rodari di Baranzate (MI) docente Susanna Abbati a.s. 2004/05
  14. 14. MERLETTO DI KOCK <ul><li>COSTRUZIONE </li></ul><ul><li>dividere in tre parti uguali il segmento </li></ul><ul><li>eliminare il segmento centrale costruendo su di esso un triangolo equilatero </li></ul>Il nome deriva dal matematico svedese Helge Von Koch che nel 1904 studiò tale curva classe IIB I.C. Rodari di Baranzate (MI) docente Susanna Abbati a.s. 2004/05
  15. 15. PERIMETRO TRIANGOLO MERLETTO DI KOCK classe IIB I.C. Rodari di Baranzate (MI) docente Susanna Abbati a.s. 2004/05 passo figura N lati misura lato perimetro Rapporto perimetro rispetto al precedente 0 1 1 3 1 4= 2 2 1/3 4x1/3 4/3 2 16= 2 4 1/3 2 16x1/3 2 4/3 n … = 2 2n 1/3 n 2 2n x1/3 n 4/3
  16. 16. CHE COSA ABBIAMO OSSERVATO <ul><li>Ad ogni passo </li></ul><ul><li>il numero dei lati quadruplica </li></ul><ul><li>la misura dei lati diventa 1/3 della misura del lato precedente </li></ul><ul><li>il perimetro aumenta secondo un fattore costante 4/3 </li></ul>Dimensione frattale log4/log3=1,262 classe IIB I.C. Rodari di Baranzate (MI) docente Susanna Abbati a.s. 2004/05
  17. 17. classe IIB I.C. Rodari di Baranzate (MI) docente Susanna Abbati a.s. 2004/05 PERIMETRO FIOCCO DI NEVE passo figura N lati misura lato perimetro Rapporto perimetro rispetto al precedente 0 3 1 3 1 12= 2 2 x3 1/3 12 x1/3 4/3 2 48= 2 4 x3 1/3 2 48x1/3 2 4/3 n … = 2 2n x3 1/3 n 2 2n x3 x1/3 n 4/3
  18. 18. CHE COSA ABBIAMO OSSERVATO Il fiocco di neve si ottiene applicando al triangolo equilatero la stessa iterazione del merletto di Kock quindi si mantengono le stesse caratteristiche ma il FIOCCO DI NEVE NON E’ AUTOSIMILE classe IIB I.C. Rodari di Baranzate docente Susanna Abbati 2004/05
  19. 19. classe IIB I.C. Rodari di Baranzate docente Susanna Abbati 2004/05 Rotazione del triangolo di Sierpinski
  20. 20. classe IIB I.C. Rodari di Baranzate docente Susanna Abbati 2004/05 Rotazione di 60°del triangolo di Sierpinski con centro di rotazione su un vertice
  21. 21. <ul><li>Anche noi abbiamo utilizzato la struttura ricorsiva per creare con compasso china acquarelli matite colorate tavole da disegno seguendo le indicazioni fornite dall’insegnante di educazione artistica </li></ul><ul><li>composizione con ritmo radiale uniforme alternato su struttura circolare </li></ul><ul><li>composizione paesaggio con cinque piani spaziali (minimo) </li></ul>I nostri disegni classe IIB I.C. Rodari di Baranzate docente Susanna Abbati 2004/05
  22. 22. classe IIB I.C. Rodari di Baranzate docente Susanna Abbati 2004/05
  23. 23. classe IIB I.C. Rodari di Baranzate docente Susanna Abbati 2004/05
  24. 24. classe IIB I.C. Rodari di Baranzate docente Susanna Abbati 2004/05
  25. 25. classe IIB I.C. Rodari di Baranzate docente Susanna Abbati 2004/05
  26. 26. classe IIB I.C. Rodari di Baranzate docente Susanna Abbati 2004/05
  27. 27. arterie e vene coronariche tipico esempio di frattali applicati nello studio di strutture fisiologiche. vasi sanguigni del cuore presentano ramificazioni di tipo frattale. Calco di bronchi I neuroni hanno una struttura simile ai frattali Anche nel corpo umano si possono ritrovare strutture riconducibili ai frattali classe IIB I.C. Rodari di Baranzate docente Susanna Abbati 2004/05
  28. 28. http://www.galileimirandola.it http://www.frattali.it SITOGRAFIA classe IIB I.C. Rodari di Baranzate docente Susanna Abbati 2004/05

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