Как найти длину дуги при известной хорде

Выберите подписку для получения дополнительных возможностей Kalk.Pro

Любая активная подписка отключает

рекламу на сайте

    • Доступ к скрытым чертежам
    • Безлимитные сохранения расчетов
    • Доступ к скрытым чертежам
    • Безлимитные сохранения расчетов
    • Доступ к скрытым чертежам
    • Безлимитные сохранения расчетов
    • Доступ к скрытым чертежам
    • Безлимитные сохранения расчетов

Более 10 000 пользователей уже воспользовались расширенным доступом для успешного создания своего проекта. Подробные чертежи и смета проекта экономят до 70% времени на подготовку элементов конструкции, а также предотвращают лишний расход материалов.

Подробнее с подписками можно ознакомиться здесь.

Источник

Сегмент круга

Вычисляет площадь, длину дуги, длину хорды, высоту и периметр сегмента круга. Описывается несколько вариантов расчета по параметрам сегмента — по углу, по хорде, по радиусу, по высоте и длине дуги.

Сегмент круга

Круговой сегмент — часть круга ограниченная дугой и секущей (хордой).

На рисунке:
L — длина дуги сегмента
c — хорда
R — радиус
a — угол сегмента
h — высота

Первый калькулятор рассчитывает параметры сегмента, если известен радиус и угол по следующим формулам:

Формулы вычисления параметров сегмента

Площадь сегмента:
[1]
Длина дуги:

Как найти длину дуги по формуле Гюйгенса

Точка С делит отрезок АВ пополам.

Углы ACD и DCB— прямые, (90°).

m — хорда AD= DB

M — хорда AB

Формула Гюйгенса, длина дуги ADB, (L):

* Погрешность для углов меньше 60°, составляет менее 0,5%

Калькулятор — вычислить, найти длину дуги по формуле Гюйгенса

Формулы для окружности и круга:

Геометрия круга

Круг, его части, их размеры и соотношения — вещи, с которыми ювелир постоянно сталкивается. Кольца, браслеты, касты, трубки, шары, спирали — много всего круглого приходится делать. Как же всё это посчитать, особенно если тебе посчастливилось в школе прогулять уроки геометрии.

Давайте сначала рассмотрим, какие у круга бывают части и как они называются.

  • Окружность — линия, ограничивающая круг.
  • Дуга — часть окружности.
  • Радиус — отрезок, соединяющий центр круга с какой-либо точкой окружности.
  • Хорда — отрезок, соединяющий две точки окружности.
  • Сегмент — часть круга, ограниченная хордой и дугой.
  • Сектор — часть круга, ограниченная двумя радиусами и дугой.

Интересующие нас величины и их обозначения:

Теперь посмотрим, какие задачи, связанные с частями круга, приходится решать.

  • Найти длину развертки какой-либо части кольца (браслета). Задан диаметр и хорда (вариант: диаметр и центральный угол), найти длину дуги.
  • Есть рисунок на плоскости, надо узнать его размер в проекции после сгибания в дугу. Заданы длина дуги и диаметр, найти длину хорды.
  • Узнать высоту детали, полученной сгибанием плоской заготовки в дугу. Варианты исходных данных: длина дуги и диаметр, длина дуги и хорда; найти высоту сегмента.

Жизнь подскажет и другие примеры, а эти я привел только для того, чтобы показать необходимость задания каких-нибудь двух параметров для нахождения всех остальных. Вот этим мы и займемся. А именно, возьмем пять параметров сегмента: D, L, X, φ и H. Затем, выбирая из них все возможные пары, будем считать их исходными данными и путем мозгового штурма находить все остальные.

Чтобы зря не грузить читателя, подробных решений я приводить не буду, а приведу лишь результаты в виде формул (те случаи, где нет формального решения, я оговорю по ходу дела).

И еще одно замечание: о единицах измерения. Все величины, кроме центрального угла, измеряются в одних и тех же абстрактных единицах. Это значит, что если, к примеру, вы задаёте одну величину в миллиметрах, то другую не надо задавать в сантиметрах, а результирующие значения будут измеряться в тех же миллиметрах (а площади — в квадратных миллиметрах). То же самое можно сказать и про дюймы, футы и морские мили.

И только центральный угол во всех случаях измеряется в градусах и ни в чём другом. Потому что, как показывает практика, люди, проектирующие что-нибудь круглое, не склонны измерять углы в радианах. Фраза «угол пи на четыре» многих ставит в тупик, тогда как «угол сорок пять градусов» — понятна всем, так как это всего на пять градусов выше нормы. Однако, во всех формулах будет присутствовать в качестве промежуточной величины еще один угол — α. По смыслу это половина центрального угла, измеренная в радианах, но в этот смысл можно спокойно не вникать.

1. Даны диаметр D и длина дуги L

; длина хорды ;
высота сегмента ; центральный угол .

2. Даны диаметр D и длина хорды X

; длина дуги ;
высота сегмента ; центральный угол .

Поскольку хорда делит круг на два сегмента, у этой задачи не одно, а два решения. Чтобы получить второе, нужно в приведенных выше формулах заменить угол α на угол .

3. Даны диаметр D и центральный угол φ

; длина дуги ;
длина хорды ; высота сегмента .

4. Даны диаметр D и высота сегмента H

; длина дуги ;
длина хорды ; центральный угол .

6. Даны длина дуги L и центральный угол φ

; диаметр ;
длина хорды ; высота сегмента .

8. Даны длина хорды X и центральный угол φ

; длина дуги ;
диаметр ; высота сегмента .

9. Даны длина хорды X и высота сегмента H

; длина дуги ;
диаметр ; центральный угол .

10. Даны центральный угол φ и высота сегмента H

; диаметр ;
длина дуги ; длина хорды .

Внимательный читатель не мог не заметить, что я пропустил два варианта:

5. Даны длина дуги L и длина хорды X
7. Даны длина дуги L и высота сегмента H

Это как раз те два неприятных случая, когда у задачи нет решения, которое можно было бы записать в виде формулы. А задача-то не такая уж редкая. Например, у вас есть плоская заготовка длины L, и вы хотите согнуть ее так, чтобы ее длина стала X (или высота стала H). Какого диаметра взять оправку (ригель)?

Задача эта сводится к решению уравнений:
; — в варианте 5
; — в варианте 7
и хоть они и не решаются аналитически, зато легко решаются программным способом. И я даже знаю, где взять такую программу: на этом самом сайте, под именем Segment. Всё то, что я тут длинно рассказываю, она делает за микросекунды.

Для полноты картины добавим к результатам наших вычислений длину окружности и три значения площадей — круга, сектора и сегмента. (Площади нам очень помогут при вычислении массы всяких круглых и полукруглых деталей, но об этом — в отдельной статье.) Все эти величины вычисляются по одним и тем же формулам:

длина окружности ;
площадь круга ;
площадь сектора ;
площадь сегмента ;

И в заключение еще раз напомню о существовании абсолютно бесплатной программы, которая выполняет все перечисленные вычисления, освобождая вас от необходимости вспоминать, что такое арктангенс и где его искать.

источники:

http://www-formula.ru/2011-09-21-06-50-55

Геометрия круга

Источник

Геометрия круга

Круг, его части, их размеры и соотношения — вещи, с которыми ювелир постоянно сталкивается. Кольца, браслеты, касты, трубки, шары, спирали — много всего круглого приходится делать. Как же всё это посчитать, особенно если тебе посчастливилось в школе прогулять уроки геометрии?..

Давайте сначала рассмотрим, какие у круга бывают части и как они называются.Круг и его части

  • Окружность — линия, ограничивающая круг.
  • Дуга — часть окружности.
  • Радиус — отрезок, соединяющий центр круга с какой-либо точкой окружности.
  • Хорда — отрезок, соединяющий две точки окружности.
  • Сегмент — часть круга, ограниченная хордой и дугой.
  • Сектор — часть круга, ограниченная двумя радиусами и дугой.

Интересующие нас величины и их обозначения:

Теперь посмотрим, какие задачи, связанные с частями круга, приходится решать.

  • Найти длину развертки какой-либо части кольца (браслета). Задан диаметр и хорда (вариант: диаметр и центральный угол), найти длину дуги.
  • Есть рисунок на плоскости, надо узнать его размер в проекции после сгибания в дугу. Заданы длина дуги и диаметр, найти длину хорды.
  • Узнать высоту детали, полученной сгибанием плоской заготовки в дугу. Варианты исходных данных: длина дуги и диаметр, длина дуги и хорда; найти высоту сегмента.

Жизнь подскажет и другие примеры, а эти я привел только для того, чтобы показать необходимость задания каких-нибудь двух параметров для нахождения всех остальных. Вот этим мы и займемся. А именно, возьмем пять параметров сегмента: D, L, X, φ и H. Затем, выбирая из них все возможные пары, будем считать их исходными данными и путем мозгового штурма находить все остальные.

Чтобы зря не грузить читателя, подробных решений я приводить не буду, а приведу лишь результаты в виде формул (те случаи, где нет формального решения, я оговорю по ходу дела).

И еще одно замечание: о единицах измерения. Все величины, кроме центрального угла, измеряются в одних и тех же абстрактных единицах. Это значит, что если, к примеру, вы задаёте одну величину в миллиметрах, то другую не надо задавать в сантиметрах, а результирующие значения будут измеряться в тех же миллиметрах (а площади — в квадратных миллиметрах). То же самое можно сказать и про дюймы, футы и морские мили.

И только центральный угол во всех случаях измеряется в градусах и ни в чём другом. Потому что, как показывает практика, люди, проектирующие что-нибудь круглое, не склонны измерять углы в радианах. Фраза «угол пи на четыре» многих ставит в тупик, тогда как «угол сорок пять градусов» — понятна всем, так как это всего на пять градусов выше нормы. Однако, во всех формулах будет присутствовать в качестве промежуточной величины еще один угол — α. По смыслу это половина центрального угла, измеренная в радианах, но в этот смысл можно спокойно не вникать.

1. Даны диаметр D и длина дуги L

alpha~=~L/D;     длина хорды X~=~D~*~sin alpha;
высота сегмента H~=~D~*~{1~-~cos alpha}/2;    центральный угол varphi~=~alpha~*~{360/pi}.

2. Даны диаметр D и длина хорды X

alpha~=~arcsin X/D;     длина дуги L~=~D~*~alpha;
высота сегмента H~=~D~*~{1~-~cos alpha}/2;    центральный угол varphi~=~alpha~*~ {360/pi}.

Поскольку хорда делит круг на два сегмента, у этой задачи не одно, а два решения. Чтобы получить второе, нужно в приведенных выше формулах заменить угол α на угол alpha_1~=~pi~-~alpha.

3. Даны диаметр D и центральный угол φ

alpha~=~varphi~*~{pi/360};     длина дуги L~=~D~*~alpha;
длина хорды X~=~D~*~sin alpha;    высота сегмента H~=~D~*~{1~-~cos alpha}/2.

4. Даны диаметр D и высота сегмента H

alpha~=~arccos(1~-~{{2H}/D});     длина дуги L~=~D~*~alpha;
длина хорды X~=~D~*~sin alpha;    центральный угол varphi~=~alpha~*~{360/pi}.

6. Даны длина дуги L и центральный угол φ

alpha~=~varphi~*~{pi/360};     диаметр D~=~L/alpha;
длина хорды X~=~D~*~sin alpha;    высота сегмента H~=~D~*~{1~-~cos alpha}/2.

8. Даны длина хорды X и центральный угол φ

alpha~=~varphi~*~{pi/360};     длина дуги L~=~X~*~alpha/{sin alpha};
диаметр D~=~L/alpha;    высота сегмента H~=~D~*~{1~-~cos alpha}/2.

9. Даны длина хорды X и высота сегмента H

alpha~=~2~*~arctg~{2H}/X;     длина дуги L~=~X~*~alpha/{sin alpha};
диаметр D~=~L/alpha;    центральный угол varphi~=~alpha~*~{360/pi}.

10. Даны центральный угол φ и высота сегмента H

alpha~=~varphi~*~{pi/360};     диаметр D~=~{2 H}/{1~-~cos alpha};
длина дуги L~=~D~*~alpha;    длина хорды X~=~D~*~sin alpha.

Внимательный читатель не мог не заметить, что я пропустил два варианта:

5. Даны длина дуги L и длина хорды X
7. Даны длина дуги L и высота сегмента H

Это как раз те два неприятных случая, когда у задачи нет решения, которое можно было бы записать в виде формулы. А задача-то не такая уж редкая. Например, у вас есть плоская заготовка длины L, и вы хотите согнуть ее так, чтобы ее длина стала X (или высота стала H). Какого диаметра взять оправку (ригель)?

Задача эта сводится к решению уравнений:
L~*~sin alpha~=~X~*~alpha; — в варианте 5
L~*~(1~-~cos alpha)~=~2 H~*~alpha; — в варианте 7
и хоть они и не решаются аналитически, зато легко решаются программным способом. И я даже знаю, где взять такую программу: на этом самом сайте, под именем Segment. Всё то, что я тут длинно рассказываю, она делает за микросекунды.

Для полноты картины добавим к результатам наших вычислений длину окружности и три значения площадей — круга, сектора и сегмента. (Площади нам очень помогут при вычислении массы всяких круглых и полукруглых деталей, но об этом — в отдельной статье.) Все эти величины вычисляются по одним и тем же формулам:

длина окружности C~=~pi~*~D;
площадь круга S~=~pi~*~D^2/4;
площадь сектора S_sect~=~S~*~{varphi/360};
площадь сегмента S_segm~=~S_sect~-~{X~*~D~*~cos alpha}/4;

И в заключение еще раз напомню о существовании абсолютно бесплатной программы, которая выполняет все перечисленные вычисления, освобождая вас от необходимости вспоминать, что такое арктангенс и где его искать.

Программа Segment

Источник

Оглавление:

  • 📝 Как это работает?
  • 🤔 Частые вопросы и ответы
  • 📋 Похожие материалы
  • 📢 Поделиться и комментировать

Что такое длина дуги?

Калькулятор длины дуги

Дуга — это часть окружности, ограниченная двумя точками на окружности.

Для вычисления длины дуги необходимо знать радиус окружности и центральный угол, охватывающий эту дугу.

Наш онлайн калькулятор длины дуги может вычислить длину дуги через угол в градусах и радианах.

Для вычисления длины дуги через центральный угол в градусах формула выглядит следующим образом:

L = r * θ * π / 180

где L — длина дуги, r — радиус окружности, θ — центральный угол в градусах, π — число Пи (3.14159…).

Для вычисления длины дуги через центральный угол в радианах формула выглядит следующим образом:

L = r * θ

где L — длина дуги, r — радиус окружности, θ — центральный угол в радианах.

Таким образом, чтобы использовать наш калькулятор для вычисления длины дуги через центральный угол в градусах, необходимо ввести радиус и угол в градусах, а для вычисления длины дуги через центральный угол в радианах — радиус и угол в радианах.

🔣 Формула Гюйгенса

Длина дуги по формуле Гюйгенса

Длину дуги можно найти, используя более редкую формула, в которой известны две хорды, как показано на рисунке выше. Это формула называется формулой Гюйгенса.

В формуле Гюйгенса используется знак «равно или почти равно» (≊), потому что вычисления с помощью этой формулы могут содержать погрешности. Эти погрешности обычно малы, но они существуют, и их нужно учитывать. Относительная погрешность формулы Гюйгенса составляет около 0,5% при угле дуги в 60°. Однако, при уменьшении угла дуги, погрешность также уменьшается. Например, при дуге в 45° относительная погрешность составит около 0,02%.

🌈 Пример использования калькулятора в повседневной жизни

Калькулятор для вычисления длины дуги может быть использован и в повседневной жизни в различных ситуациях:

Пример 1. При выборе размера ободной обрезиненной ленты для замены на велосипеде. Чтобы выбрать правильный размер ленты, необходимо знать длину окружности колеса. Калькулятор для вычисления длины дуги поможет быстро и точно вычислить длину окружности колеса по его радиусу.

Пример 2. При планировании работы садовой или дачной зоны. Например, при расчете длины ленточного газона или длины обочин для дорожек. Калькулятор для вычисления длины дуги поможет быстро и точно вычислить необходимую длину материала.

Пример 3. При выборе длины троса для подвешивания карниза или штор в доме. Чтобы подобрать правильную длину троса, необходимо знать длину окна и расстояние от карниза до пола. Калькулятор для вычисления длины дуги поможет быстро и точно вычислить длину троса, необходимую для подвешивания карниза.

Помимо этого, калькулятор для вычисления длины дуги может быть использован для быстрого и удобного решения задач, связанных с геометрией, физикой и техническими науками. Например:

  1. Геометрия: в геометрии часто требуется вычислять длину дуги окружности для построения различных фигур и геометрических конструкций.
  2. Физика: в физике, например, длина дуги может быть использована для вычисления длины траектории движения тела по окружности.
  3. Технические науки: в инженерии и других технических науках, вычисление длины дуги может быть использовано для определения размеров и формы кривых поверхностей и для расчета траекторий движения механизмов и устройств.

Таким образом, калькулятор для вычисления длины дуги может быть полезным инструментом как в повседневной жизни, так и при решении задач, связанных с техническими науками.

🌀 Основные виды дуг

  1. Дуги окружности — это дуги, которые образуются на окружности. Они имеют равные начальный и конечный углы и могут быть выражены через радиус окружности и центральный угол, который они охватывают.
  2. Произвольные дуги — это дуги, которые не являются частью окружности и могут быть описаны любой кривой. Они могут быть параметризованы, то есть выражены через параметр, который изменяется от начального до конечного значения. (Примеры произвольных дуг включают дуги эллипсов, парабол, гипербол и других кривых, которые можно параметризовать).
  1. Круговые дуги — это дуги, которые образуются на круге. Они имеют равные начальный и конечный углы, как дуги окружности, но могут быть на любом расстоянии от центра круга.
  2. Сегменты — это дуги, которые являются частью окружности или круга и имеют начальный и конечный углы, которые не равны 360 градусам.

В зависимости от конкретного контекста могут быть и другие типы дуг, но основные типы — это дуги окружности и произвольные дуги.

В чем разница между градусом от радианом?

Градусы и радианы — это единицы измерения угла. Они могут использоваться для измерения углов различных фигур, таких как треугольники, прямоугольники, круги и другие.

Градус — это одна из самых распространенных единиц измерения угла. Он определяется как 1/360 часть полного угла, который составляет один оборот. Таким образом, полный угол равен 360 градусам.

Радиан — это другая единица измерения угла, которая используется в математике и физике. Радиан определяется как длина дуги, равной радиусу окружности, разделенная на радиус этой окружности. Таким образом, полный угол равен 2π радианам.

Отличие между градусами и радианами заключается в том, как они измеряют углы. Градусы измеряют углы в сотнях долей полного угла, а радианы измеряют углы в длинах дуг окружности.

В математике и физике часто используются радианы, так как они позволяют производить более точные вычисления.

❓ Вопросы и ответы

Некоторые из популярных вопросов и ответы на них по калькулятору длины дуги.

Что такое длина дуги?

Длина дуги — это длина части кривой линии, которая соединяет две заданные точки на кривой.

В каких областях применяется вычисление длины дуги?

Вычисление длины дуги находит применение в различных областях, таких как физика, инженерия, компьютерная графика, дизайн и другие. Например, при моделировании траекторий движения тел, в оптике для расчета оптических путей лучей, при создании графических объектов и многих других задачах.

Как перевести угол из градусов в радианы?

Для перевода угла из градусов в радианы используется следующая формула: θ (в радианах) = θ (в градусах) * π / 180, где π — число Пи (3.14159…).

Какой формат ввода углов используется в калькуляторе длины дуги?

Калькулятор длины дуги использует радианы и градусы для ввода углов.

Какой диапазон углов может быть введен в калькулятор длины дуги?

Углы могут быть введены в диапазоне от 0 до 2π (двух пи), что соответствует полной окружности.

Похожие калькуляторы

Возможно вам пригодятся ещё несколько калькуляторов по данной теме:

  • Калькулятор площади шара (сферы). Рассчитайте онлайн площадь поверхности шарообразного объекта (сферы).
  • Площадь правильного шестиугольника: калькулятор. Рассчитайте площадь правильного (равностороннего) шестиугольника с помощью онлайн-калькулятора.
  • Калькулятор числа «e». Посмотрите онлайн нужное число знаков после запятой в числе «e» (Эйлера или Непера).
  • Площадь поверхности куба: калькулятор. Рассчитайте онлайн площадь поверхности куба по длине ребер, диагонали куба или диагоналям его сторон.
  • Калькулятор масштабов. Переведите онлайн именованный масштаб на чертеже в реальный и наоборот.
  • Калькулятор числа Пи. Узнайте, чему равно число Пи с точностью до нужного количества знаков после запятой.
  • Калькулятор объема параллелепипеда. Рассчитайте онлайн объем любого параллелепипеда по длинам его ребер и не только.
  • Калькулятор объема куба. Рассчитайте онлайн объем любого кубического предмета по длине стороны или диагоналям.
  • Калькулятор объема бака. Посчитайте объем цилиндрического, прямоугольного или автомобильного бака по габаритам (по расходу и пройденному расстоянию).
  • Калькулятор объема помещения. Посчитайте объем комнаты или любого помещения в кв.метра или литрах.

Если понравилось, поделитесь калькулятором в своих социальных сетях: вам нетрудно, а проекту полезно для продвижения. Спасибо!

Есть что добавить?

Напишите своё мнение, комментарий или предложение.

Показать комментарии

Источник
ЧелЗабор

CHELZabor.ru

ЧелЗабор | Металлоконструкции для дома и дачи

+7 (951) 81-888-77

E-mail: info@chelzabor.ru

Главная

 » 

Расчеты

 » 

Расчет дуги

Рассчитать длину дуги, радиус

Порой нужно быстро рассчитать длину дуги, радиус фермы для навеса, для этого на скорую руку был сделан этот простенький калькулятор.
Если известны высота дуги и длина хорды, то это не составит большого труда.
Узнать длину дуги

Длина хорды в мм (A)
Высота дуги в мм (B) 
Рассчитать

Источник

Понравилась статья? Поделить с друзьями:
  • Как найти среднюю скорость зная три скорости
  • Как найти честную работу вахтой
  • Как исправить форму фетровой шляпы
  • Как исправить присоску к стеклу
  • Как найти силу тока через напряженность