什麼是坡度計算機?
坡度計算機可以把垂直的高度差(rise)與水平的距離(run),換算成多種表示斜坡陡峭程度的數值:包括坡度百分比、以度數表示的傾斜角度、實際的斜坡(斜邊)長度,以及水平與垂直的比例。坡度廣泛應用於道路、鐵路、車道、坡道、登山步道與排水設計等領域。本工具不限制單位——無論使用英尺、公尺或任何單位皆可,只要高度差與水平距離採用相同單位即可。
如何使用
輸入高度差(即海拔的變化量)與水平距離(即水平方向涵蓋的長度),按下計算,立即就能看到以百分比表示的坡度、傾斜角度、斜邊的斜坡長度,以及比例。舉例來說,一條道路在水平 100 英尺的距離內爬升 10 英尺,坡度就是 10%。
公式說明
坡度百分比的算法很簡單,就是 $$\text{Grade} = \frac{\text{Rise}}{\text{Run}} \times 100\%$$。角度則透過反正切函數求得:$$\text{Angle} = \tan^{-1}\!\left(\frac{\text{Rise}}{\text{Run}}\right) \times \frac{180}{\pi}$$,把弧度轉換成度數。斜坡長度——也就是你沿著斜面實際行走的距離——則運用畢氏定理:$$\text{Slope} = \sqrt{\text{Rise}^{2} + \text{Run}^{2}}$$。
範例演算
假設一條步道在水平 40 公尺的距離內爬升 30 公尺。坡度 $$= \left(\frac{30}{40}\right) \times 100 = \mathbf{75\%}$$。角度 $$= \tan^{-1}\!\left(\frac{30}{40}\right) = \tan^{-1}(0.75) \approx \mathbf{36.87°}$$。斜坡長度 $$= \sqrt{30^{2} + 40^{2}} = \sqrt{900 + 1600} = \sqrt{2500} = \mathbf{50 \text{ 公尺}}$$。比例 $$= \frac{40}{30} \approx \mathbf{1.33:1}$$。
常見問題
坡度與角度有什麼不同?坡度是一個百分比(高度差 ÷ 水平距離 × 100),而角度則以度數來衡量。100% 的坡度等於 45°,並不是 90°。
坡度可以超過 100% 嗎?可以。坡度超過 100% 只是代表高度差大於水平距離,也就是傾斜角度超過 45°。
我該使用什麼單位?任何單位都可以,只要高度差與水平距離採用相同單位即可,因為坡度本身就是一個比值。