Como calcular comprimentos de arco sem ângulos

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Autor: Laura McKinney
Data De Criação: 2 Abril 2021
Data De Atualização: 14 Poderia 2024
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Como calcular comprimentos de arco sem ângulos - Ciência
Como calcular comprimentos de arco sem ângulos - Ciência

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o comprimento do arco de um círculo é a distância ao longo desse círculo entre dois pontos especificados. Se você andasse um quarto do caminho em torno de um círculo grande e conhecesse a circunferência dos círculos, o comprimento do arco da seção que você andava seria simplesmente a circunferência do círculo, 2π_r_, dividida por quatro. Enquanto isso, a distância em linha reta através do círculo entre esses pontos é chamada de acorde.

Se você conhece a medida do ângulo central θ, que é o ângulo entre as linhas originadas no centro do círculo e conectadas às extremidades do arco, você pode calcular facilmente o comprimento do arco: eu = ( θ/ 360) × (2π_r_).

O comprimento do arco sem ângulo

Às vezes, no entanto, você não recebe θ . Mas se você souber o tamanho do acorde associado c, você pode calcular o comprimento do arco mesmo sem essas informações, usando a seguinte fórmula:

c = 2_r_ sin (θ/2)

Os passos abaixo assumem um círculo com um raio de 5 metros e um acorde de 2 metros.

Resolva a Equação de Acordes para θ

Divida cada lado por 2_r_ (que é igual ao diâmetro do círculo). Isto dá

c/ 2_r_ = sin (θ/2)

Neste exemplo, (c/ 2_r_) = (2 /) = 0,20.

Encontre o Seno Inverso de (θ / 2)

Como agora você tem 0,20 = sin (θ/ 2), você deve encontrar o ângulo que produz esse valor senoidal.

Use a função ARCSIN da sua calculadora, geralmente rotulada como SIN-1, para fazer isso, ou consulte também a calculadora Rapid Tables (consulte Recursos).

pecado-1(0.20) = 11.54 = (θ /2)

23.08 = θ

Solução para o comprimento do arco

Voltando à equação eu = (θ/ 360) × (2π_r_), insira os valores conhecidos:

eu = (23.08 / 360) × (2π_r_) = (0.0641) × (31.42) = 2.014 metros

Observe que, para comprimentos de arco relativamente curtos, o comprimento do acorde será muito próximo ao comprimento do arco, como sugere uma inspeção visual.