このツールでできること
このツールは、扇形(2本の半径とその間の円弧で囲まれた、ピザのひと切れのような図形)について、3つの重要な値を計算します。半径 \(r\) と中心角 \(\theta\) を入力すると、扇形の面積 S、弧の長さ L(曲線部分の長さ)、そして弦の長さ c(円弧の両端を結ぶ直線)を求めます。純粋な幾何計算なので、どのような長さの単位を使っても、単位をそろえれば世界共通で同じように使えます。
使い方
半径と中心角を入力し、角度の単位を「度」と「ラジアン」のどちらかから選びます。半径の単位は自由です。たとえばセンチメートルで入力すれば、面積は平方センチメートル、弧や弦の長さはセンチメートルで返ります。通常の扇形であれば、角度は0〜360度(0〜2\(\pi\)ラジアン)の範囲で指定してください。
計算式の解説
3つの式はいずれも角度をラジアンで扱うため、度で入力した場合はまず \(\theta_{\text{rad}} = \theta \times \frac{\pi}{180}\) で変換します。そのうえで、面積は $$S = \frac{r^{2}\theta}{2}$$ 弧の長さは $$L = r\theta$$ 弦の長さは $$c = 2r\cdot\sin\frac{\theta}{2}$$ となります。面積と弧の長さは角度に比例して増えますが、弦の長さは半分の角度の正弦(サイン)に従って変化します。
計算例
\(r = 1\)、\(\theta = 120\) 度の場合を考えてみましょう。ラジアンに変換すると \(\theta_{\text{rad}} = \frac{2\pi}{3} \approx 2.094395\) です。これより、 $$S = \frac{1^{2} \times 2.094395}{2} = 1.047198$$ $$L = 1 \times 2.094395 = 2.094395$$ $$c = 2 \times 1 \times \sin(1.047198) = 2 \times 0.866025 = 1.732051$$ (これは \(\sqrt{3}\) にあたります)となります。
よくある質問
面積の単位は何になりますか? 半径に使った長さの単位を2乗したものになります。このツールは単位の変換は行いません。
角度を360°(円全体)にするとどうなりますか? 面積は \(\pi r^{2}\)、弧の長さは円周そのもの \(2\pi r\) になります。両端が一致するため、弦の長さは0になります。
ラジアンで直接入力できますか? はい。角度の単位を「ラジアン」に切り替えれば、度への変換を行わず、その値をそのまま使って計算します。