Přejít na hlavní obsah

Jak najít délku oblouku znát hordu: podrobné vysvětlení a příklady výpočtů

Délka oblouku - jeden ze základních parametrů obvodu, který může být užitečný v mnoha oblastech vědy a inženýrství. Když je známa pouze vzdálenost mezi dvěma body na kružnici, nazývaná chorda, vyvstává otázka, jak najít délku samotného oblouku. Tato otázka je vždy relevantní při řešení geometrických úkolů a může být také užitečná při navrhování, konstrukci a výrobě výrobků s kulatými tvary.

Chcete-li vypočítat délku oblouku, musíte znát délku chordů a poloměr kružnice. Chcete-li začít, můžete použít Pythagorovu větu k nalezení délky polokoule a poté tuto hodnotu zdvojnásobit, abyste získali délku chordů. Poté pomocí vzorce, který vyvinul starověký řecký matematik Archimedes, lze najít délku oblouku, pokud jsou známy délky chordů a poloměru.

Představte si, že máte kružnici s poloměrem 5 jednotek a chordou o délce 8 jednotek. Chcete-li najít délku oblouku, Spočítejte délku polokoule pomocí Pythagorovy věty:

Polokoule = √(poloměr^2- (Délka chordů / 2)^2)

Poluchorda = √(5^2 - (8 / 2)^2)

Polochorda = √(25 - 16)

Polochord = 3 jednotky

Nyní, abyste našli délku chordů, zdvojnásobte délku polokoule:

Délka chordů = 2 * Polokordy

Délka chordů = 2 * 3

Délka struny = 6 jednotek

A nakonec, abyste našli délku oblouku, použijte Archimédův vzorec:

Délka oblouku = délka hordy * (úhel v radiánech / 2)

Nechť je úhel v tomto případě 90 stupňů, což je π / 2 radiánů.

Délka oblouku = 6 * (π / 2 / 2)

Délka oblouku = 6 * (3.14/2 / 2)

Délka oblouku = 6 * (1.57 / 2)

Délka oblouku = 6 * 0.785

Délka oblouku ≈ 4.71 jednotky

Délka oblouku kružnice s poloměrem 5 jednotek a 8 jednotek dlouhým chordem se tedy rovná asi 4.71 jednotkám.

Určení délky oblouku

Délka oblouku je měřítkem délky obvodu obvodu, který je popsán při pohybu bodu podél tohoto oblouku. Chcete-li určit délku oblouku, musíte znát hodnotu hordy oblouku a jeho Úhlové míry.

Kroky výpočtu délky oblouku:
1. Najděte hodnotu Úhlové míry oblouku v radiánech nebo stupních.
2. Použijte vzorec: délka oblouku = (úhlová míra oblouku * poloměr) pokud je hodnota Úhlové míry dána v radiánech, nebo délka oblouku = ((úhlová míra oblouku * poloměr * π) / 180), pokud je hodnota Úhlové míry dána ve stupních.

Řekněme, že máme obvod s poloměrem 5 jednotek a úhlová míra oblouku je 45 stupňů.

Vzorec pro výpočet délky oblouku by pak vypadal následovně:

délka oblouku = ((45 * 5 * π) / 180)

Nastavením hodnoty π (~3.14) získáme:

délka oblouku = ((45 * 5 * 3.14) / 180)

Výsledek výpočtu bude představovat délku oblouku. V tomto případě to bude:

délka oblouku je 4.96 jednotek.

Vzorec pro výpočet délky oblouku

Délku oblouku části obvodu lze vypočítat pomocí vzorce pro délku oblouku:

ZnakOznačení
ldélka oblouku
rpoloměr kružnice
αcentrální roh v radiánech

Vzorec pro výpočet délky oblouku je následující:

Kde r je poloměr kružnice a α je centrální úhel v radiánech, který určuje podíl celého kruhu pro výpočet délky oblouku.

Příkladem použití vzorce může být následující situace:

Kružnice s poloměrem r = 5 cm a středovým úhlem α = 1 radián. Délka oblouku l:

l = r * α = 5 cm * 1 = 5 cm

Délka oblouku je tedy v tomto případě 5 centimetrů.

Příklady výpočtu délky oblouku

Zde je několik příkladů, které vám pomohou pochopit výpočet délky oblouku:

  1. Příklad 1:
    • Dano: AB Jorda = 10 cm a R poloměr kruhu = 5 cm.
    • Výpočet: nejprve najdeme úhel α pomocí vzorce:
    • α = 2 * arcsin(AB / (2 * r))
    • Nastavíme hodnoty: α = 2 * arcsin(10 / (2 * 5)) ≈ 2 * arcsin (1) ≈ 2 * (π/2) = π radián.
    • Nyní k nalezení délky oblouku používáme vzorec:
    • l = r * α
    • Nastavíme hodnoty: l = 5 * π je 5 * 3.14 je 15.7 cm.
    • Odpověď: délka oblouku je přibližně 15.7 cm.
  2. Příklad 2:
    • Dano: CD deska = 8 cm a obvodový poloměr r = 6 cm.
    • Výpočet: nejprve najdeme úhel α pomocí vzorce:
    • α = 2 * arcsin(CD / (2 * r))
    • Nastavíme hodnoty: α = 2 * arcsin(8 / (2 * 6)) ≈ 2 * arcsin(0.667) ≈ 2 * (0.702) ≈ 1.404 Radian.
    • Pak použijeme vzorec k nalezení délky oblouku:
    • l = r * α
    • Nastavíme hodnoty: l = 6 * 1.404-8.424 cm.
    • Odpověď: délka oblouku je přibližně 8.424 cm.
  3. Příklad 3:
    • Dano: Jorda EF = 12 cm a poloměr kružnice r = 10 cm.
    • Výpočet: nejprve najdeme úhel α pomocí vzorce:
    • α = 2 * arcsin(EF / (2 * r))
    • Nastavíme hodnoty: α = 2 * arcsin(12 / (2 * 10)) ≈ 2 * arcsin(0.6) ≈ 2 * (0.643) ≈ 1.286 Radian.
    • Pak použijeme vzorec k nalezení délky oblouku:
    • l = r * α
    • Nastavíme hodnoty: l = 10 * 1.286-12.86 cm.
    • Odpověď: délka oblouku je přibližně 12.86 cm.

To je jen několik příkladů výpočtu délky oblouku. Doufáme, že vám pomohli lépe porozumět procesu a aplikaci vzorce.

Délka oblouku v závislosti na poloměru kružnice

Délka oblouku kružnice závisí na poloměru tohoto kružnice. Pro výpočet délky oblouku je nutné znát velikost poloměru a úhel, pod kterým tento oblouk otevírá středový úhel.

Délku oblouku lze vypočítat podle vzorce:

L = r * α

  • L - délka oblouku;
  • r - poloměr kružnice;
  • α - centrální úhel měřený v radiánech.

Pokud jsou tedy známy hodnoty poloměru a centrálního úhlu, lze pomocí daného vzorce vypočítat délku oblouku kružnice. Například pro obvod s poloměrem 5 a středovým úhlem 60 stupňů:

L = 5 * (60 * π / 180) ≈ 5 * 1.05 ≈ 5.25

Délka oblouku obvodu tak bude přibližně 5,25 jednotky délky.