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

704

    Vastaukset 8

    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. Lääkäri Ari Miettinen kuollut 50-vuotiaana

      Sillähän on Youtubessa paljon videoita.
      Maailman menoa
      105
      1953
    2. Romanttisinta

      Mitä hän on tehnyt sinulle?
      Ikävä
      67
      831
    3. Mikä on mielestäsi keskustelupalstan tarkoitus?

      Tuolla toisessa ketjussa kävi ilmi jotain minkä itse koen hieman hassuksi. Nykypäivänä yllättävän moni ilmeisesti kokee,
      Sinkut
      263
      765
    4. 45
      734
    5. Nyt aletaan terveydenhuollossa karsimaan "turhista" operaatioista

      Eräitä toimia ei enää tehdä, vaan yritetään korvata halvemmilla. Nykyään esimerkiksi polven tähystysleikkaukset lähes l
      Maailman menoa
      126
      679
    6. Vieläkö se tarjous

      On voimassa?
      Ikävä
      44
      571
    7. Ketä sinä sitten

      Rakastat?
      Ikävä
      39
      562
    8. Ttp:llä kuontalot ojennukseen

      Ttp n yrittäjä ilmoitti facessa, että ttp: n tiloihin tulee lokakuun eka vkl parturi. Se tulee parturoimaan vähävaraiste
      Haapavesi
      59
      479
    9. Tämmöistähän tämä meillä ollut

      Sanatonta rakkautta.
      Ikävä
      29
      469
    10. Martinan naama Seiskan kannessa

      Tekstinä: konkurssin karut taustat. Mitähän mahtaa vaikuttaa valmennuksiin, kun porukka lukee kuinka paljon imuroinut it
      Kotimaiset julkkisjuorut
      108
      462
    Aihe