Что такое сегмент круга?
Сегмент круга — это часть круга, «отсечённая» прямой линией (хордой). Это область, заключённая между хордой и стягиваемой ею дугой. Наш калькулятор находит площадь этого сегмента по радиусу круга и центральному углу, на который опирается хорда, а заодно показывает длину дуги, длину хорды и сагитту (наибольшую высоту сегмента).
Как пользоваться калькулятором
Введите радиус r круга и центральный угол θ. Укажите, в чём задан ваш угол — в градусах или радианах. Калькулятор автоматически переведёт градусы в радианы перед расчётом. Нажмите «Рассчитать», чтобы увидеть площадь сегмента, а также длину дуги, длину хорды и высоту сегмента.
Разбор формулы
Площадь сегмента вычисляется так:
$$A = \frac{1}{2}\,r^{2}\left(\theta - \sin\theta\right)$$
Здесь угол \(\theta\) должен быть выражен в радианах. Слагаемое \(\frac{1}{2}\,r^{2}\theta\) — это площадь кругового сектора (того самого «кусочка пирога»), а \(\frac{1}{2}\,r^{2}\sin\theta\) — площадь треугольника, образованного двумя радиусами и хордой. Вычитая треугольник из сектора, мы получаем как раз сам сегмент. Чтобы перевести градусы в радианы, умножьте значение на \(\frac{\pi}{180}\).
Пример расчёта
Пусть \(r = 5\) и \(\theta = 90°\). Переводим угол: $$\theta = 90 \times \frac{\pi}{180} = 1{,}570796 \text{ рад}.$$ Тогда \(\sin\theta = \sin(90°) = 1\). Получаем: $$A = 0{,}5 \times 25 \times (1{,}570796 - 1) = 0{,}5 \times 25 \times 0{,}570796 = 7{,}13495$$ квадратной единицы. Длина хорды равна \(2 \times 5 \times \sin(45°) \approx 7{,}0711\), а сагитта составляет \(5 \times (1 - \cos 45°) \approx 1{,}4645\).
Частые вопросы
Угол и дуга — это одно и то же? Центральный угол \(\theta\) измеряется в центре круга между двумя радиусами, проведёнными к концам хорды. Длина дуги равна \(r\cdot\theta\) (при \(\theta\) в радианах).
Что, если мой угол больше 180°? Формула работает и для углов \(\theta\) вплоть до 360° (\(2\pi\)). При \(\theta > 180°\) она даёт площадь большего («главного») сегмента.
В каких единицах выражен ответ? Площадь измеряется в квадратах той единицы, в которой задан радиус: если \(r\) указан в см, то площадь будет в см².