ํ๊ผด์ด๋?
ํ๊ผด์ ์ ์์ ๋ ์ ์ ์๋ ์ง์ ์ธ ํ(ๅผฆ)๊ณผ ๊ทธ ํ์ด ์๋ผ๋ธ ํธ๋ก ๋๋ฌ์ธ์ธ ์์ญ์ ๋งํฉ๋๋ค. ์๊ฐ ํํํ๊ฒ ์๋ฆฐ ํ ์กฐ๊ฐ์ฒ๋ผ ๋ณด์ด์ฃ . ํ๊ผด์ ์์ ๋ฐ์ง๋ฆ \(r\)๊ณผ ํธ์ ๋์ํ๋ ์ค์ฌ๊ฐ \(\theta\)๋ก ์ ํด์ง๋๋ค. ์ด ๊ณ์ฐ๊ธฐ๋ ํ๊ผด์ ํต์ฌ ์์๋ฅผ ํ๊บผ๋ฒ์ ์๋ ค์ค๋๋ค. ์ฆ ํ์ ๊ธธ์ด, ํธ์ ๊ธธ์ด, ํ๊ผด์ ๋์ด(์์๊ณ , sagitta), ์ค์ฌ์์ ํ๊น์ง์ ๊ฑฐ๋ฆฌ, ๋์ด, ๊ทธ๋ฆฌ๊ณ ๋๋ ๋ฅผ ๋ชจ๋ ํ ๋ฒ์ ๊ตฌํ ์ ์์ต๋๋ค.
์ฌ์ฉ ๋ฐฉ๋ฒ
๋จผ์ ์์ ๋ฐ์ง๋ฆ์ ์ ๋ ฅํ๊ณ ๊ธธ์ด ๋จ์(mm, cm, m, km, in, ft, yd, mi)๋ฅผ ์ ํํ์ธ์. ์ด์ด์ ์ค์ฌ๊ฐ์ ์ ๋ ฅํ๊ณ ๋(degrees) ๋๋ ๋ผ๋์(radians) ์ค ํ๋๋ฅผ ๊ณ ๋ฆ ๋๋ค. ๊ณ์ฐ๊ธฐ๋ ๋ด๋ถ์ ์ผ๋ก SI ๋จ์๋ก ๋ณํํด ๊ธฐํํ์ ๊ฐ์ ๊ณ์ฐํ ๋ค, ์ ํํ ๋จ์๋ก ๊ธธ์ด๋ฅผ, ๊ทธ ๋จ์์ ์ ๊ณฑ์ผ๋ก ๋์ด๋ฅผ, ๊ทธ๋ฆฌ๊ณ ๊ฐ๋๋ ๋ผ๋์๊ณผ ๋ ๋ ๊ฐ์ง๋ก ํจ๊ป ํ์ํฉ๋๋ค. ๊ฐ๋์ ์ ํจ ๋ฒ์๋ 0ยฐ์์ 360ยฐ(0์์ 2ฯ ๋ผ๋์)์ด๋ฉฐ, 180ยฐ์ผ ๋๋ ํ์ด ์ง๋ฆ์ด ๋์ด ํ๊ผด์ด ๋ฐ์์ด ๋ฉ๋๋ค.
๊ณต์ ํ์ด
ฮธ๋ฅผ ๋ผ๋์์ผ๋ก, r์ ๋ฐ์ง๋ฆ์ด๋ผ ํ๋ฉด ๋ค์๊ณผ ๊ฐ์ต๋๋ค. ํ์ ๊ธธ์ด๋ \(c = 2r\cdot\sin\tfrac{\theta}{2}\), ํธ์ ๊ธธ์ด๋ \(s = r\cdot\theta\), ๋์ด๋ \(h = r\left(1 - \cos\tfrac{\theta}{2}\right)\), ์ค์ฌ์์ ํ๊น์ง์ ๊ฑฐ๋ฆฌ๋ \(d = r\cdot\cos\tfrac{\theta}{2} = r - h\), ๋์ด๋ ๋ค์๊ณผ ๊ฐ์ต๋๋ค.
$$A = \frac{r^2}{2}\left(\theta - \sin\theta\right)$$๋๋ ๋ ๊ฐ๋จํ \(P = c + s\)๋ก ๊ตฌํฉ๋๋ค. ฮธ๊ฐ 180ยฐ๋ฅผ ๋์ผ๋ฉด \(\sin\theta\)๊ฐ ์์๊ฐ ๋๋ฏ๋ก, ๋์ด ๊ณต์์ ์๋์ผ๋ก ๋ ํฐ ์ชฝ(์ฐํ๊ผด, major segment)์ ๋์ด๋ฅผ ๋๋ ค์ค๋๋ค.
๊ณ์ฐ ์์
๋ฐ์ง๋ฆ์ด 5 cm์ด๊ณ ์ค์ฌ๊ฐ์ด 90ยฐ(ฮธ = 1.570796 rad)์ธ ๊ฒฝ์ฐ๋ฅผ ์ดํด๋ด ์๋ค. ํ \(c = 10\cdot\sin(0.785398) = 7.0711\) cm, ํธ \(s = 5\cdot1.570796 = 7.8540\) cm, ๋์ด \(h = 5(1 - 0.707107) = 1.4645\) cm, ์ค์ฌ์์ ํ๊น์ง์ ๊ฑฐ๋ฆฌ \(d = 3.5355\) cm, ๋์ด \(A = 12.5(1.570796 - 1) = 7.1350\) cmยฒ, ๋๋ \(P = 14.9250\) cm๊ฐ ๋ฉ๋๋ค.
์์ฃผ ๋ฌป๋ ์ง๋ฌธ
ํ๊ผด๊ณผ ๋ถ์ฑ๊ผด์ ๊ฐ์ ๊ฑด๊ฐ์? ์๋๋๋ค. ๋ถ์ฑ๊ผด์ ๋ ๋ฐ์ง๋ฆ๊ณผ ํธ๋ก ๋๋ฌ์ธ์ธ ์์ญ(ํผ์ ํ ์กฐ๊ฐ ๋ชจ์)์ด๊ณ , ํ๊ผด์ ํ๊ณผ ํธ๋ก ๋๋ฌ์ธ์ธ ์์ญ์ ๋๋ค. ํ๊ผด์ ๋์ด๋ ๋ถ์ฑ๊ผด์ ๋์ด์์ ์ผ๊ฐํ์ ๋์ด๋ฅผ ๋บ ๊ฐ๊ณผ ๊ฐ์ต๋๋ค.
์์๊ณ (sagitta)๋ ๋ฌด์์ธ๊ฐ์? ์์๊ณ ๋ ํ๊ผด์ ๋์ด h๋ฅผ ๋งํ๋ฉฐ, ํ์์ ํธ๊น์ง ์์ง์ผ๋ก ์ฐ ๊ฑฐ๋ฆฌ ์ค ๊ฐ์ฅ ๊ธด ๊ฐ์ ๊ฐ๋ฆฌํต๋๋ค.
๊ฐ๋๊ฐ 180ยฐ๋ฅผ ๋์ด๋ ๋๋์? ๋ฉ๋๋ค. 180ยฐ์์ 360ยฐ ์ฌ์ด์ ๊ฐ๋๋ ๋ ํฐ ์ชฝ์ธ ์ฐํ๊ผด(major segment)์ ๋ํ๋ด๋ฉฐ, ๋์ด ๊ณต์์ด ์ด ๊ฒฝ์ฐ๋ฅผ ๊ทธ๋๋ก ์ฒ๋ฆฌํด ์ค๋๋ค.