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

684

    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. Kannattaako suomalaisen duunarin enää äänestää vasemmistopuolueita

      sillä eivät ne tunnu kovasti ajavan suomi-duunarin etuja. Jos katsotaan Vasemmistoliittoa, niin sehän on ihan feministi
      Maailman menoa
      230
      5973
    2. Jaaha, sitä on vasemmistoryhmä käynyt häiriköimässä Purran kodin vieressä

      On näköjään iso lakana levitetty puiden väliin, jossa lukee mm. "Haista vi*** Riikka Purra". Tunkekaa leikkaukset pers..
      Maailman menoa
      118
      5804
    3. Professori: Maahanmuuttajien rikollisuutta hyssytellään - hävytöntä

      Kriminologi Jukka Savolaisen mukaan ikä ja vaikeat olosuhteet eivät riitä selitykseksi. – Tutkitun tiedon valossa sanoi
      Maailman menoa
      220
      4868
    4. Mistä kummasta voi johtua se, että vasemmistolaiset usein häpeää itseään

      voiko se johtua esim. köyhyydestä? Ja tästä on siis ihan suomalainen tutkimus olemassa. "Suomalainen tutkimus osoittaa
      Maailman menoa
      61
      4148
    5. Sanna-kulttilaiset hehkuttaa edelleen Marinia, vaikka esim. Sote oli susi jo syntyessään

      mutta kulttilaiset eivät ole järjen jättiläisiä, ja sanoihin Lasse Lehtinenkin, että Suomessa on pohjoismaiden tyhmimmät
      Maailman menoa
      68
      4087
    6. Demokratian uhka: Perussuomalaiset ja polarisoiva "me ja muut" -ajattelu

      Laurence Rees varoittaa, kuinka demokratian heikkeneminen ja autoritaaristen liikkeiden nousu voidaan liittää "me ja muu
      Maailman menoa
      12
      4048
    7. Päivi Räsänen vs. Abbas Bahmanpour

      (Bahmanpour on imaami Helsingissä) Syyttäjä siis jahtaa edelleen Räsästä tämän H-puheista, joissa hän on ilmeisesti vaa
      Maailman menoa
      24
      4042
    8. Marin teki sen mihin muut eivät pystyneet, vei susi-Soten maaliin

      ja sitten hävittyjen vaalien jälkeen lähtikin vastuuta pakoon...... "Professori: sote-uudistus on täysi susi. Sosiaali
      Maailman menoa
      32
      3648
    9. Palkansaajan oikeus nauttia työuransa hedelmistä

      Työeläkejärjestelmä on verrattavissa pyramidihuijaukseen, jossa alemmat tasot, eli nykyiset palkansaajat, toimivat maksa
      Maailman menoa
      49
      2241
    10. En koskaan tule sinulle tätä kertomaan

      Kun kirjoitin sinulle viimeisintä viestiä, huomasin kyynelten valuvan poskiani pitkin.
      Ikävä
      40
      1750
    Aihe