pinta-alaa

tuurijuoppo

Sattuuko kukaan tietämään, löytyykö ympyrän segmentin pinta-alalle jotain näppärämpää kaavaa kuin jokin arcussinifunktio. (siis jänteen keskikohdan etäisyyden ympyrästä suhteen)

Eli kaava, jonka johdattelin syntyi kaavalla int(dy2x) ja integroituna ympyrän reunasta jänteeseen. (tässä voidaan olettaa jänteen olevan x-akselin suuntainen ja ympyrän keskipiste origossa ylimääräisen kikkailun poistamiseksi)

Sain tulokseksi sijoittamalla x:n y:n funktiona ja parilla muuttujanvaihdolla ikävän näköisen arcussinifunktion. Arvaan, että tuota on vaikea ilmaista alkeisfunktioilla, mutta löytyykö jokin kätevämpi tapa ilmaista tuo jänteen keskikohdan etäisyyden funktiona.

Taulukkokirjaa vilkaisemalla löytyy tietty helpot kaavat kulman tai kaaren pituuden funktiona, mutta tämä kaava on ikään kuin ajateltu käytännön tarpeeseen ja helpoin mitattava ei ole kaaren pituus tai kulma.

8

688

    Vastaukset

    Anonyymi (Kirjaudu / Rekisteröidy)
    5000
    • äjykääpiö

      No jos tiedät jänteen pituuden ympyränreunasta reunaan ja keskikohdan etäisyyden ympyränreunasta niin yhdenmuotoisuuden avulla saa varmaan sen kulman selville. Siitä sitten jatkaa normaali kaavoilla.

      • tuurijuoppo

        Tietysti sen kulman saa tuosta laskettua, mutta johtaako se helpompaan kaavaan... Ehkä voisi kokeilla, ellei sitä ennen joltain löydy vaikka korvan takaa tai taulukoista parempaa...


      • tuurijuoppo

        Ei johtanut helpompaan kaavaan, vaan suunnilleen yhtä hankalaan, mutta tuolla tavalla huomattavasti pienemmällä vaivalla, kuin integroimalla ;)


      • tuurijuoppo kirjoitti:

        Ei johtanut helpompaan kaavaan, vaan suunnilleen yhtä hankalaan, mutta tuolla tavalla huomattavasti pienemmällä vaivalla, kuin integroimalla ;)

        Harrastin tässä illan aikana taas hieman matematiikkaa ja johdin segmentin alalle A likiarvoyhtälön


        A = (-L^2*R 16*b*R^2 b*L^2)/(2*L),

        missä L on segmentin jänteen pituus, R ympyränkaaren säde ja b kaaren suurin korkeus.

        A on kohtalaisen tarkka, kun b on pieni. Virhe on alle 5 prosenttia, kun b < L/4. Maksimivirhekin on puoliympyrän tapauksessa noin 27 prosenttia.

        Tuon A:n likiarvolausekkeen saa vieläkin yksinkertaisemmaksi, mikäli korvaa R:n arvon L:n ja b:n muodostamalla R:n likiarvolausekkeella. Lausekkeen johto ei ole vaikea, mutta minulla on jo sen verran väsy silmässä, että jätän sen johtamisen suosiolla ainakin huomisaamuun.


      • Jäärä kirjoitti:

        Harrastin tässä illan aikana taas hieman matematiikkaa ja johdin segmentin alalle A likiarvoyhtälön


        A = (-L^2*R 16*b*R^2 b*L^2)/(2*L),

        missä L on segmentin jänteen pituus, R ympyränkaaren säde ja b kaaren suurin korkeus.

        A on kohtalaisen tarkka, kun b on pieni. Virhe on alle 5 prosenttia, kun b < L/4. Maksimivirhekin on puoliympyrän tapauksessa noin 27 prosenttia.

        Tuon A:n likiarvolausekkeen saa vieläkin yksinkertaisemmaksi, mikäli korvaa R:n arvon L:n ja b:n muodostamalla R:n likiarvolausekkeella. Lausekkeen johto ei ole vaikea, mutta minulla on jo sen verran väsy silmässä, että jätän sen johtamisen suosiolla ainakin huomisaamuun.

        Tein kuten tuossa edellä aioin, ja sain paljon tarkemman approksimaation. Mainituilla merkinnöillä

        A = 1/240*(15*L^4 260*L^2*b^2 256*b^4)/(L*b).

        Lausekkeen virhe puoliympyränkin tapauksessa on alle kaksi prosenttia ja matalan segmentin tapauksessa aivan mitätön.


      • tuurijuoppo
        Jäärä kirjoitti:

        Tein kuten tuossa edellä aioin, ja sain paljon tarkemman approksimaation. Mainituilla merkinnöillä

        A = 1/240*(15*L^4 260*L^2*b^2 256*b^4)/(L*b).

        Lausekkeen virhe puoliympyränkin tapauksessa on alle kaksi prosenttia ja matalan segmentin tapauksessa aivan mitätön.

        Tuo vaikuttaa juuri sen tapaiselta kaavalta mihin pyrin. Ihan uteliaisuuttani kysyn, että mistä nuo approksimaatiot ovat lähtöisin?


      • tuurijuoppo kirjoitti:

        Tuo vaikuttaa juuri sen tapaiselta kaavalta mihin pyrin. Ihan uteliaisuuttani kysyn, että mistä nuo approksimaatiot ovat lähtöisin?

        Approksimaatiot ovat pelkästään tarkan alan lausekkeen sarjakehitelmiä, joista on otettu mukaan muutama alkupään termi. Näitä nyt laskee varsin pikaisesti symbolimatematiikkaohjelmistoilla.

        Tässä yksi vieläkin tarkempi tätä lajia:

        A = 1/1680*(105*L^6 1820*L^4*b^2 1792*b^4*L^2-1024*b^6)/(L^3*b).

        Tämä on jo kohtuullisen tarkka, puoliympyrän virhekin alle 0,6 prosenttia.


      • tuurijuoppo
        Jäärä kirjoitti:

        Approksimaatiot ovat pelkästään tarkan alan lausekkeen sarjakehitelmiä, joista on otettu mukaan muutama alkupään termi. Näitä nyt laskee varsin pikaisesti symbolimatematiikkaohjelmistoilla.

        Tässä yksi vieläkin tarkempi tätä lajia:

        A = 1/1680*(105*L^6 1820*L^4*b^2 1792*b^4*L^2-1024*b^6)/(L^3*b).

        Tämä on jo kohtuullisen tarkka, puoliympyrän virhekin alle 0,6 prosenttia.

        Niinpä tietysti! Miksi ihmeessä tuo ei heti tullut edes mieleen. Tyhmyys taas loistaa päästä ulos.


    Ketjusta on poistettu 0 sääntöjenvastaista viestiä.

    Luetuimmat keskustelut

    1. Tiedätkö mihin

      Ominaisuuksiin rakastuin sinussa?
      Ikävä
      72
      4128
    2. Purra on kantanut vastuuta täyden kympin arvoisesti

      Luottoluokituksen lasku, ennätysvelat ja ennätystyöttömyys siitä muutamana esimerkkinä. Jatkakoon hän hyvin aloittamaans
      Maailman menoa
      57
      3813
    3. Surullista

      Että menetit sen naisen , tosi surullista ja vielä oman tyhmyyden takia ,ymmärrän että se on masentavaa
      Ikävä
      52
      2354
    4. Muuttunut käytös

      Onko kaivattusi käytös muuttunut? Tiedätkö mistä se johtuu? Haluatko kertoa, mitä tapahtui?
      Ikävä
      44
      2151
    5. Väkeä oli liikkeellä

      Nyt leijutaan pilvissä. Kun eläinpuistossa oli porukkaa 😆😆 Olihan siellä kun ilmaiseksi pääsivät. Eiköhän se juuri sik
      Ähtäri
      36
      1925
    6. Oliko kiihkeä

      ensimmäinen yö?
      Ikävä
      49
      1829
    7. 99
      1616
    8. Kummallista

      Oletteko koskaan ihastuneet ihmiseen, joka ei ulkonäöltään vastaa ollenkaan ihannettanne?
      Sinkut
      55
      1603
    9. Miltä meidän

      Riidat näyttäisi ja mistä niitä voisi tulla?
      Ikävä
      48
      1592
    10. Ikävä Jii.

      Toivotko vielä näkemistä?
      Ikävä
      57
      1453
    Aihe