スタジアム形状とは?
スタジアム(別名「ディスコ長方形」)とは、長方形の両端に半円を組み合わせた2次元の幾何学図形です。陸上競技場のトラックがちょうどこの形をしていることから、この名前で呼ばれています。この計算機では、半円部分の半径\(r\)と、直線部分の長さ\(a\)という2つの値から、スタジアム形状の面積と周囲の長さを求められます。
使い方
丸い両端の半径\(r\)と、直線部分(上下の平らな辺)の長さ\(a\)を入力してください。2つの値は必ず同じ単位で揃えます。「計算」をクリックすると、囲まれた面積(平方単位)と周囲の総距離(線単位)が表示されます。
計算式の解説
スタジアムは、寸法\(a \times 2r\)の長方形の短辺それぞれに半円をくっつけた形と考えられます。2つの半円を合わせると半径\(r\)の完全な円1つになるため、次のようになります。
面積$$A = \pi r^2 + 2ra$$── 円(\(\pi r^2\))と長方形(長さa、高さ2r)の合計です。
周囲$$P = 2\pi r + 2a$$── 円1周分の円周(\(2\pi r\))に、2本の直線部(\(2a\))を加えたものです。
計算例
\(r = 5\)、\(a = 10\) の場合を考えてみましょう。$$A = \pi(5^2) + 2(5)(10) = 25\pi + 100 \approx 78.5398 + 100 = 178.5398$$平方単位。$$P = 2\pi(5) + 2(10) = 10\pi + 20 \approx 31.4159 + 20 = 51.4159$$単位となります。
よくある質問
a = 0 のときはどうなる? スタジアムは完全な円になります。面積 = \(\pi r^2\)、周囲 = \(2\pi r\) です。
スタジアムの幅は2rですか? はい。短い方の寸法(全体の高さ)は半円の直径に等しく、2rになります。
どんな単位が使えますか? 統一されていればどんな単位でも構いません。rとaがメートルなら、面積は平方メートル、周囲はメートルで表示されます。