Matematik

Areal af cirkeloverlap

09. oktober 2008 af kranz (Slettet)

Hej,

I en opgave ligger to cirkler oven på hinden. Den nederste flyttes nu et lille stykke h i forhold til den anden. Jeg er interesseret i at finde arealet af den del af den nederste cirkel, som ikke ligger under den øverste længere. Jeg skal bruge et approksimativt udtryk, så det bliver formentlig noget med at udnytte, at h er lille. Cirklernes radius er i øvrigt a.

Nogen gode idéer til fremgangsmåde?

Mvh Kranz


Brugbart svar (1)

Svar #1
09. oktober 2008 af janko (Slettet)

se her og brug metoden som hhv. Peter Lind og Mathon foreslår:

https://www.studieportalen.dk/Forums/Thread.aspx?id=488077

1) Lav en tegning med de 2 cirkler og den fælles korde.
Se på den trekant, der bestemmes af cirklernes centre og et af de punkter, hvor de skærer hinanden. Du kende alle sider og kan derfor beregne alt, hvad du har brug for. Dette er vinklerne ved cirkelcentrene, den højde, der også er halv korde i de 2 cirkler samt arealet af trekanten. Et cirkeludsnits areal er ½ hange radius i anden potens gange topvinklen målt i radianer. Ud fra dette og trekanternes areal kan du så finde det søgte.
 

2)  du har bl.a. en trekant bestående af centerlinjen, c, r og R, hvoraf
en vinkel mellem en af radierne - fx. r - og c, som kan beregnes af cos-relationen på formen

cos(V) = (r2+c2-R2)/(2*r*c),    hvorefter

0,5*k = r*sin(V) .........hvor k er korden

k = 2*r*√[1-(cos(V))2]

/ Ayhan


Svar #2
09. oktober 2008 af kranz (Slettet)

Ja, har fundet dette svar og har selv prøvet noget tilsvarende - uden held. Udtrykket skal indgå i en sammenhæng, hvor andre størrelser skal udregnes, og hvor jeg skal nå frem til at bestemt approksimativt udtryk.

Vores underviser snakkede om, at det måske kunne betale sig at betragte et lille differentielt område af arealet, jeg er på udkig efter. Herefter kunne man udnytte, at forskydningen h, er lille, og at vinklen til det differentielle område er næsten ens i de to cirkler.

Kan det måske give noget...?


Brugbart svar (1)

Svar #3
09. oktober 2008 af DMUS (Slettet)

Hmm. altså ved geometrisk bestemmelse af korden og ved brug af cirkelafsnitsformlen er problemet løst. En differential løsningsmetode ligger, hvad jeg kan se, ikke først for.

Kan umiddelbart ikke forstille mig en partial differential ligning der kan beskrive problemet i polære koordinater. Men det kan da være jeg tager fejl.


Brugbart svar (0)

Svar #4
09. oktober 2008 af mathon

når den del af radius, som kommer til syne i den nederstliggende af de to kongruente cirkler, hvis centrer forskydes lidt fra hinanden, kaldes

p(ilhøjden)
haves

den forskydningsfremkomne cirkeldels areal = π*r2/(2r)*p = (π/2)*r*p


Brugbart svar (0)

Svar #5
11. oktober 2008 af mathon

0 ≤ p ≤ 2r


Skriv et svar til: Areal af cirkeloverlap

Du skal være logget ind, for at skrive et svar til dette spørgsmål. Klik her for at logge ind.
Har du ikke en bruger på Studieportalen.dk? Klik her for at oprette en bruger.