Jak obliczyć długość łuku bez kątów

długość łukuokręgu to odległość po zewnętrznej stronie tego okręgu między dwoma określonymi punktami. Gdybyś miał przejść jedną czwartą drogi wokół dużego koła i znał obwód koła, długość łuku odcinka, po którym przeszedłeś, byłaby po prostu obwodem koła, 2πr, podzielony przez cztery. Tymczasem odległość w linii prostej w poprzek okręgu między tymi punktami nazywana jest cięciwą.

Jeśli znasz miarę kąta środkowegoθ, czyli kąt pomiędzy liniami wychodzącymi ze środka okręgu i łączącymi się z końcami łuku, możesz łatwo obliczyć długość łuku:

L = \frac{θ}{360} × 2πr

Długość łuku bez kąta

Czasami jednak nie dostajeszθ. Ale jeśli znasz długość powiązanego akordudo, możesz obliczyć długość łuku nawet bez tych informacji, korzystając z następującego wzoru:

c = 2r \sin \bigg(\frac{θ}{2}\bigg)

Poniższe kroki zakładają okrąg o promieniu 5 metrów i cięciwie 2 metry.

Rozwiąż równanie akordów dlaθ

Podziel każdą stronę przez 2r(co jest równe średnicy koła). To daje

\frac{c}{2r} = \sin \bigg(\frac{θ}{2}\bigg)

W tym przykładzie

\frac{c}{2r} = \frac{2}{2×5} = 0,2

Znajdź odwrotny sinus (θ​/2)

Ponieważ teraz masz

0,2 = \sin \bigg(\frac{θ}{2}\bigg)

musisz znaleźć kąt, który daje tę wartość sinus.

Użyj funkcji ARCSIN kalkulatora, często oznaczanej jako SIN-1, aby to zrobić, lub skorzystaj z kalkulatora szybkich tabel (patrz Zasoby).

\sin^{-1}(0,2) = 11,54=\frac{θ}{2} \\ \implikuje θ=23,08

Znajdź długość łuku

Wracając do równania

L = \frac{θ}{360} × 2πr

wprowadź znane wartości:

L = \frac{23,08}{360} × 2π × 5\text{ metrów} \\ \, \\= 0,0641 × 31,42 = 2,014 \text{ metrów}

Należy zauważyć, że przy stosunkowo krótkich długościach łuku długość cięciwy będzie bardzo zbliżona do długości łuku, jak sugeruje oględziny.

  • Dzielić
instagram viewer