Плоские
фигуры
6.
Длины дуг, стрелки, длины хорд, площади сегментов при радиусе, равном единице
При пользовании таблицей при радиусах, не равных единице, следует умножить l, h и с на величину радиуса, а площадь сегмента умножить на квадрат радиуса.
При данной длине дуги l и стрелке h находим r = l/l0, где l0 -длина дуги, соответствующая данному отношению l:h при r = 1. Если r - радиус круга и α - центральный угол в градусах, то получаем:
длина хорды с = 2rsin(α/2) = 2;
стрелка h = r(1 – cos(α/2)) = (c/2)tg(α/4) = 2rsin2(α/4) = r -
длина дуги l = πr(α/180°) = 0,017453rα ≈
площадь сегмента = (r2/2)(α° π/180° - sinα).
Центральный угол в градусах |
Длина дуги l0 |
Стрелка h |
l/h |
Длина хорды с |
Площадь сегмента |
1 |
0.0175 |
0.0000 |
458.36 |
0.0175 |
0.00000 |
2 |
0.0349 |
0.0002 |
229.19 |
0.0349 |
0.00000 |
3 |
0.0524 |
0.0003 |
152.79 |
0.0524 |
0.00001 |
4 |
0.0698 |
0.0006 |
114.60 |
0.0698 |
0.00003 |
5 |
0.0873 |
0.0010 |
91.69 |
0.0872 |
0.00006 |
6 |
0.1047 |
0.0014 |
76.41 |
0.1047 |
0.00010 |
7 |
0.1222 |
0.0019 |
64.01 |
0.1221 |
0.00015 |
8 |
0.1396 |
0.0024 |
56.01 |
0.1395 |
0.00023 |
9 |
0.1571 |
0.0031 |
50.96 |
0.1569 |
0.00032 |
10 |
0.1749 |
0.0038 |
45.87 |
0.1743 |
0.00044 |
11 |
0.1920 |
0.0046 |
41.70 |
0.1917 |
0.00059 |
12 |
0.2094 |
0.0055 |
38.23 |
0.2091 |
0.00076 |
13 |
0.2269 |
0.0064 |
35.28 |
0.2264 |
0.00097 |
14 |
0.2443 |
0.0075 |
32.78 |
0.2437 |
0.00121 |
15 |
0.2618 |
0.0086 |
30.60 |
0.2611 |
0.00149 |
16 |
0.2793 |
0.0097 |
28.04 |
0.2783 |
0.00181 |
17 |
0.2967 |
0.0110 |
27.01 |
0.2956 |
0.00217 |
18 |
0.3142 |
0.0123 |
25.35 |
0.3219 |
0.00257 |
19 |
0.3316 |
0.0137 |
24.17 |
0.3301 |
0.00302 |
20 |
0.3491 |
0.0152 |
22.98 |
0.3473 |
0.00152 |
21 |
0.3665 |
0.0167 |
21.95 |
0.3645 |
0.00408 |
22 |
0.3840 |
0.0184 |
20.90 |
0.3816 |
0.00468 |
23 |
0.4014 |
0.0201 |
20.00 |
0.3987 |
0.00535 |
24 |
0.4189 |
0.0219 |
19.17 |
0.4158 |
0.00607 |
25 |
0.4363 |
0.0237 |
18.47 |
0.4329 |
0.00686 |
26 |
0.4538 |
0.0256 |
17.71 |
0.4499 |
0.00771 |
27 |
0.4712 |
0.0276 |
17.06 |
0.4669 |
0.00862 |
28 |
0.4887 |
0.0297 |
16.45 |
0.4838 |
0.00961 |
29 |
0.5061 |
0.0319 |
15.89 |
0.5008 |
0.01087 |
30 |
0.5236 |
0.0341 |
15.37 |
0.5176 |
0.01180 |
31 |
0.5411 |
0.0364 |
14.88 |
0.5345 |
0.01301 |
32 |
0.5585 |
0.0387 |
14.42 |
0.5513 |
0.01429 |
33 |
0.5760 |
0.0412 |
13.99 |
0.5680 |
0.01566 |
34 |
0.5934 |
0.0437 |
13.58 |
0.5847 |
0.01711 |
35 |
0.6109 |
0.0463 |
13.20 |
0.6014 |
0.01864 |
36 |
0.6283 |
0.0489 |
12.84 |
0.6180 |
0.02027 |
37 |
0.6458 |
0.0517 |
12.50 |
0.6346 |
0.02198 |
38 |
0.6632 |
0.0545 |
12.17 |
0.6511 |
0.02378 |
39 |
0.6807 |
0.0574 |
11.87 |
0.6676 |
0.02568 |
40 |
0.6981 |
0.0603 |
11.58 |
0.6840 |
0.02767 |
41 |
0.7156 |
0.0633 |
11.30 |
0.7004 |
0.02976 |
42 |
0.7330 |
0.0664 |
11.04 |
0.7167 |
0.03195 |
43 |
0.7505 |
0.0696 |
10.78 |
0.7330 |
0.03425 |
44 |
0.7679 |
0.0728 |
10.55 |
0.7492 |
0.03664 |
45 |
0.7854 |
0.0761 |
10.32 |
0.7654 |
0.03915 |
46 |
0.8029 |
0.0795 |
10.10 |
0.7815 |
0.04176 |
47 |
0.8203 |
0.0829 |
9.80 |
0.7975 |
0.04448 |
48 |
0.8378 |
0.0865 |
9.69 |
0.8135 |
0.04731 |
49 |
0.8552 |
0.0900 |
9.50 |
0.8294 |
0.05025 |
50 |
0.8727 |
0.0937 |
9.31 |
0.8452 |
0.05331 |
51 |
0.8901 |
0.0974 |
9.14 |
0.8610 |
0.05649 |
52 |
0.9076 |
0.1012 |
8.97 |
0.8767 |
0.05978 |
53 |
0.9250 |
0.1051 |
8.80 |
0.8924 |
0.06319 |
54 |
0.9425 |
0.1090 |
8.65 |
0.9080 |
0.06673 |
55 |
0.9599 |
0.1130 |
8.49 |
0.9235 |
0.07039 |
56 |
0.9774 |
0.1171 |
8.35 |
0.9389 |
0.07417 |
57 |
0.9948 |
0.1212 |
8.21 |
0.9543 |
0.07808 |
58 |
1.0123 |
0.1254 |
8.07 |
0.9696 |
0.08212 |
59 |
1.0297 |
0.1296 |
7.94 |
0.9848 |
0.08629 |
60 |
1.0472 |
0.1340 |
7.81 |
1.0000 |
0.09059 |
61 |
1.0647 |
0.1384 |
7.69 |
1.0151 |
0.09502 |
62 |
1.0821 |
0.1428 |
7.56 |
1.0301 |
0.09958 |
63 |
1.0996 |
0.1474 |
7.46 |
1.0450 |
0.10428 |
64 |
1.1170 |
0.1520 |
7.35 |
1.0598 |
0.10911 |
65 |
1.1345 |
0.1566 |
7.24 |
1.0746 |
0.11408 |
66 |
1.1519 |
0.1613 |
7.14 |
1.0893 |
0.11919 |
67 |
1.1694 |
0.1661 |
7.04 |
1.1039 |
0.12443 |
68 |
1.1868 |
0.1710 |
6.94 |
1.1184 |
0.12982 |
69 |
1.2043 |
0.1759 |
6.85 |
1.1328 |
0.13535 |
70 |
1.2217 |
0.1808 |
6.76 |
1.1472 |
0.14102 |
71 |
1.2392 |
0.1859 |
6.67 |
1.1614 |
0.14683 |
72 |
1.2566 |
0.1910 |
6.58 |
1.1756 |
0.15270 |
73 |
1.2741 |
0.1961 |
6.50 |
1.1896 |
0.15889 |
74 |
1.2915 |
0.2014 |
6.41 |
1.2036 |
0.15514 |
75 |
1.3090 |
0.2066 |
6.34 |
1.2175 |
0.17154 |
76 |
1.3265 |
0.2120 |
6.26 |
1.2312 |
0.17808 |
77 |
1.3439 |
0.2174 |
6.18 |
1.2450 |
0.18477 |
78 |
1.3614 |
0.2229 |
6.11 |
1.2586 |
0.19160 |
79 |
1.3788 |
0.2284 |
6.04 |
1.2722 |
0.19859 |
80 |
1.3963 |
0.2340 |
5.97 |
1.2856 |
0.20573 |
81 |
1.4137 |
0.2396 |
5.90 |
1.2989 |
0.21301 |
82 |
1.4312 |
0.2453 |
5.83 |
1.3121 |
0.22045 |
83 |
'1.4486 |
0.2510 |
5.77 |
1.3252 |
0.22804 |
84 |
1.4661 |
0.2569 |
5.71 |
1.3383 |
0.23578 |
85 |
1.4835 |
0.2627 |
5.65 |
1.3512 |
0.24367 |
86 |
1.5010 |
0.2686 |
5.59 |
1.3640 |
0.25171 |
87 |
1.5184 |
0.2746 |
5.53 |
1.3767 |
0.25990 |
88 |
1.5359 |
0.2807 |
5.47 |
1.3893 |
0.26825 |
89 |
1.5533 |
0.2867 |
5.42 |
1.4018 |
0.27675 |
90 |
1.5708 |
0.2929 |
5.36 |
1.4142 |
0.28540 |
91 |
1.5882 |
0.2991 |
5.31 |
1.4265 |
0.29420 |
92 |
1.6057 |
0.3053 |
5.26 |
1.4387 |
0.30316 |
93 |
1.6232 |
0.3116 |
5.21 |
1.4507 |
0.31226 |
94 |
1.6406 |
0.3180 |
5.16 |
1.4627 |
0.32152 |
95 |
1.6580 |
0.3244 |
5.11 |
1.4746 |
0.33093 |
96 |
1.6755 |
0.3309 |
5.06 |
1.4863 |
0.34050 |
97 |
1.6930 |
0.3374 |
5.02 |
1.4979 |
0.35021 |
98 |
1.7104 |
0.3439 |
4.97 |
1.5094 |
0.36008 |
99 |
1.7279 |
0.3506 |
4.93 |
1.5208 |
0.37009 |
100 |
1.7453 |
0.3572 |
4.89 |
1.5321 |
0.38026 |
101 |
1.7628 |
0.3639 |
4.84 |
1.5432 |
0.39050 |
102 |
1.7802 |
0.3707 |
4.80 |
1.5543 |
0.40104 |
103 |
1.7977 |
0.3775 |
4.76 |
1.5652 |
0.41166 |
104 |
1.8151 |
0.3843 |
4.72 |
1.5760 |
0.42242 |
105 |
1.8326 |
0.3912 |
4.68 |
1.5867 |
0.43333 |
106 |
1.8500 |
0.3982 |
4.65 |
1.5973 |
0.44439 |
107 |
1.8675 |
0.4052 |
4.61 |
1.6077 |
0.45560 |
108 |
1.8850 |
0.4122 |
4.57 |
1.6180 |
0.46695 |
109 |
1.9024 |
0.4193 |
4.54 |
1.6282 |
0.47845 |
110 |
1.9199 |
0.4264 |
4.50 |
1.6383 |
0.49008 |
111 |
1.9373 |
0.4336 |
4.47 |
1.6483 |
0.50187 |
112 |
1.9548 |
0.4408 |
4.43 |
1.6581 |
0.51379 |
113 |
1.9722 |
0.4481 |
4.40 |
1.6678 |
0.52586 |
114 |
1.9897 |
0.4554 |
4.37 |
1.6773 |
0.53807 |
115 |
2.0071 |
0.4627 |
4.34 |
1.6868 |
0.55041 |
116 |
2.0246 |
0.4701 |
4.31 |
1.6961 |
0.56289 |
117 |
2.0420 |
0.4775 |
4.28 |
1.7053 |
0.57551 |
118 |
2.0595 |
0.4850 |
4.25 |
1.7143 |
0.58827 |
119 |
2.0769 |
0.4925 |
4.22 |
1.7233 |
0.60116 |
120 |
2.0944 |
0.5000 |
4.19 |
1.7321 |
0.61418 |
121 |
2.1118 |
0.5076 |
4.16 |
1.7407 |
0.62734 |
122 |
2.1293 |
0.5152 |
4.13 |
1.7492 |
0.64063 |
123 |
2.1468 |
0.5228 |
4.11 |
1.7576 |
0.65404 |
124 |
2.1642 |
0.5305 |
4.08 |
1.7659 |
0.66759 |
125 |
2.1817 |
0.5387 |
4.05 |
1.7740 |
0.68125 |
126 |
2.1991 |
0.5460 |
4.03 |
1.7820 |
0.69505 |
127 |
2.2166 |
0.5538 |
4.00 |
1.7899 |
0.70897 |
128 |
2.2340 |
0.5616 |
3.98 |
1.7976 |
0.72301 |
129 |
2.2515 |
0.5695 |
3.95 |
1.8052 |
0.73716 |
130 |
2.2689 |
0.5774 |
3.93 |
1.8126 |
0.75144 |
131 |
2.2864 |
0.5853 |
3.91 |
1.8199 |
0.76584 |
132 |
2.3038 |
0.5933 |
3.88 |
1.8277 |
0.78034 |
133 |
2.3213 |
0.6013 |
3.86 |
1.8341 |
0.79497 |
134 |
2.3387 |
0.6093 |
3.84 |
1.8410 |
0.80970 |
135 |
2.3562 |
0.6173 |
3.82 |
1.8478 |
0.82454 |
136 |
2.3736 |
0.6254 |
3.80 |
1.8545 |
0.83949 |
137 |
2.3911 |
0.6335 |
3.77 |
1.8608 |
0.85455 |
138 |
2.4086 |
0.6416 |
3.75 |
1.8672 |
0.86971 |
139 |
2.4260 |
0.6498 |
3.73 |
1.8733 |
0.88497 |
140 |
2.4435 |
0.6580 |
3.71 |
1.8794 |
0.90034 |
141 |
2.4609 |
0.6662 |
3.69 |
1.8853 |
0.91580 |
142 |
2.4784 |
0.6744 |
3.67 |
1.8910 |
0.93135 |
143 |
2.4958 |
0.6827 |
3.66 |
1.8966 |
0.94700 |
144 |
2.5133 |
0.6910 |
3.64 |
1.9021 |
0.96274 |
145 |
2.5307 |
0.6993 |
3.62 |
1.9074 |
0.97858 |
146 |
2.5482 |
0.7076 |
3.60 |
1.9126 |
0.99449 |
147 |
2.5656 |
0.7160 |
3.58 |
1.9176 |
1.01050 |
148 |
2.5831 |
0.7244 |
3.57 |
1.9225 |
1.02658 |
149 |
2.6005 |
0.7328 |
3.55 |
1.9273 |
1.04275 |
150 |
2.6180 |
0.7412 |
3.53 |
1.9319 |
1.05900 |
151 |
2.6354 |
0.7496 |
3.52 |
1.9363 |
1.07532 |
152 |
2.6529 |
0.7581 |
3.50 |
1.9406 |
1.09171 |
153 |
2.6704 |
0.7666 |
3.48 |
1.9447 |
1.10818 |
154 |
2.6878 |
0.7750 |
3.47 |
1.9487 |
1.12472 |
155 |
2.7053 |
0.7836 |
3.45 |
1.9526 |
1.14132 |
156 |
2.7227 |
0.7921 |
3.44 |
1.9563 |
1.15799 |
157 |
2.7402 |
0.8006 |
3.42 |
1.9598 |
1.17472 |
158 |
2.7576 |
0.8092 |
3.41 |
1.9633 |
1.19151 |
159 |
2.7751 |
0.8178 |
3.39 |
1.9665 |
1.20835 |
160 |
2.7925 |
0.8264 |
3.38 |
1.9696 |
1.22525 |
161 |
2.8100 |
0.8350 |
3.37 |
1.9726 |
1.24221 |
162 |
2.8274 |
0.843b |
3.35 |
1.9754 |
1.25921 |
163 |
2.8449 |
0.8522 |
3.34 |
1.9780 |
1.27626 |
164 |
2.8623 |
0.8608 |
3.33 |
1.9805 |
1.29335 |
165 |
2.8798 |
0.8695 |
3.31 |
1.9829 |
1.31049 |
166 |
2.8972 |
0.8781 |
3.30 |
1.9851 |
1.32766 |
167 |
2.9147 |
0.8868 |
3.28 |
1.9871 |
1.34487 |
168 |
2.9322 |
0.8955 |
3.27 |
1.9890 |
1.36212 |
169 |
2.9496 |
0.9042 |
3.26 |
1.9908 |
1.37940 |
170 |
2.9671 |
0.9128 |
3.25 |
1.9924 |
1.39671 |
171 |
2.9845 |
0.9215 |
3.24 |
1.9938 |
1.41404 |
172 |
3.0020 |
0.9302 |
3.23 |
1.9951 |
1.43140 |
173 |
3.0194 |
0.9390 |
3.22 |
1.9963 |
1.44878 |
174 |
3.0369 |
0.9477 |
3.20 |
1.9973 |
1.46617 |
175 |
3.0543 |
0.9564 |
3.19 |
1.9981 |
1.48359 |
176 |
3.0718 |
0.9651 |
3.18 |
1.9988 |
1.50101 |
177 |
3.0892 |
0.9738 |
3.17 |
1.9993 |
1.51845 |
178 |
3.1067 |
0.9825 |
3.16 |
1.9997 |
1.53589 |
179 |
3.1241 |
0.9913 |
3.15 |
1.9999 |
1.55334 |
180 |
3.1416 |
1.0000 |
3.14 |
2.0000 |
1.57080 |
Пример 1. Вычислить радиус окружности, у которой при стрелке h = 2 мм длина дуги l = 10 мм. Находим l/h= 10/2 = 5. Из таблицы определяем lo = 1,6930, так согласно указанию в табл. 6 r = l/lo = 10/1,6930 = 5,9 мм.
Пример 2. Вычислить стрелку h дуги окружности радиусом r= 50 мм при
центральном угле α = 30°. Из таблицы находим h = 0,0341·50 = 1,705 мм.
7.
Вычисление элементов плоских фигур
Обозначения в формулах: F - площадь; Р - полупериметр; L - длина окружности; l - длина дуги; n - число сторон многоугольника; R - радиус описанной окружности; r - радиус вписанной окружности; О - центр тяжести; р - радиус кривизны; у0 и х0 - величины, определяющие положение центра тяжести.
Квадрат
|
F=b2=d2/2; b=0,7071d=; d=1,414=1,414b; y0=b/2; y01=b/2 |
Прямоугольник
|
F = ab = a= b; d = ; a = = F/b;
b = = F/a; О - в точке пересечения диагоналей; y0 = b/2 |
Параллелограмм
|
F = ab; a = F/b; b = F/a; О - в точке пересечения диагоналей; y0 = a/2 |
Треугольник
|
, тогда О - в точке пересечения диагоналей; y0 = h/3; AB1 = B1C;
CA1 = A1B; BC1 = C1A |
Трапеция
|
F = (a+b)h/2; y0 = (h/3)((2b+a)/(a+b)) |
Шестиугольник
|
F = 2,598c2 = 2,598R2 = 3,464r2; R = n = 1,155r; r = 866n = 0,866R; O - в геометрическом центре; у0 = 0,866R; у01 = R |
Правильный многоугольник
|
α = 360°/n; β= 180° - α; ; ;
;
c=2 О - в геометрическом центре; y0 = 0,924R. Для восьмиугольника F= 2.828R2; r = 0.924R; n = 0.765R |
Круг
|
x2 + y2 = r2; F= πr2 = 3,1416r2 = 0,7854d2; L= 2πr = 6,2832r = 3,1416d; r = L/6,2832 = = 0,564 d = L/3,1416 = = 1,128; О - в центре кругa; y0 = r |
Полукруг
|
F = πr2/2 = 1,5708r2 = 0,3927d2; y0 = (4r)/(3π) = 0,4244r |
Сектор
|
|
Сегмент
|
|
Кольцо
|
|
Кольцевой сектор
|
|
Эллипс
|
|
email: KarimovI@rambler.ru
Адрес: Россия, 450071, г.Уфа, почтовый ящик 21
Теоретическая механика Сопротивление материалов
Прикладная механика Строительная механика Теория машин и механизмов