什麼是仰角?
仰角是指觀察者的水平視線,與向上望向較高物體所形成的視線之間的夾角。這是三角學中的基本概念,廣泛應用於測量、導航、天文與營建工程等領域。本計算器只需兩個簡單的測量值,就能求出仰角:物體相對於視線高度的垂直高度,以及到物體底部的水平距離。
如何使用本計算器
請輸入高度(垂直方向,即「對邊」)與水平距離(即「鄰邊」),兩者必須使用相同的單位。計算器會回傳以度數與弧度表示的仰角,並一併給出視線距離(斜邊)。由於仰角只取決於高度與距離的比值,因此你可以採用任何一致的單位 — 公尺、英尺或公里皆可。
公式解析
在直角三角形中,仰角的正切值等於對邊除以鄰邊,因此仰角即為高度除以距離的反正切(arctan):
$$\theta = \arctan\!\left(\frac{\text{高度}}{\text{距離}}\right)$$視線長度則可用畢氏定理求得:
$$L = \sqrt{\text{高度}^{2} + \text{距離}^{2}}$$
實際範例
假設一棵樹的樹頂高出你的視線 30 公尺,而它與你的水平距離為 40 公尺。那麼 \(\theta = \arctan(30 / 40) = \arctan(0.75) \approx 36.87°\)。望向樹頂的視線長度為 \(\sqrt{30^{2} + 40^{2}} = \sqrt{2500} = 50\) 公尺。
常見問題
仰角與俯角有什麼差別?仰角是從水平線往上望向較高的物體;俯角則是往下望向較低的物體。對於同樣的兩個點,這兩個角度相等(內錯角原理)。
單位會影響結果嗎?不會 — 只要高度與距離使用相同的單位,算出的角度都一樣,因為仰角只取決於兩者的比值。
如果距離為零會怎樣?此時物體正好位於正上方,所以仰角為 90°。