らせん長の計算方法

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著者: Monica Porter
作成日: 20 行進 2021
更新日: 16 5月 2024
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アルキメデスの螺旋(極座標における曲線の長さ)
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らせんは、3次元に線形依存するらせんとして定義されます。自然界と人工世界の両方で発見されたらせんの例には、バネ、コイル、らせん階段などがあります。らせんの長さは、簡単な式を使用して計算できます。

    らせんを定義する量を書き留めます。らせんは、半径、1回転でのらせんの上昇、および回転数の3つの量で定義できます。この例では、次のシンボルを定義します。

    r =半径

    H = 1回転でのらせんの上昇

    N =巻数

    らせん内の1回転に関連する長さを計算します。これを行うには、次の式を使用します。

    L =(H ^ 2 + C ^ 2)^(0.5)

    この命名法では、H ^ 2は「H×H」または「H 2乗」を意味します。 Cは円の円周で、次と等しい:

    C = 2 x 3.145 x R

    たとえば、螺旋階段の半径が1メートルの場合、円周は次のようになります。

    C = 2 x 3.145 x 1 = 6.29メートル

    階段が各ターンの後に約2メートル上昇する場合(H = 2)、階段の周りの1ターンに関連する長さは次のとおりです。

    L =(2 ^ 2 + 6.29 ^ 2)^(0.5)=(4 + 39.6)^(0.5)= 6.60メートル。

    総らせん長(T)を計算します。これを行うには、次の式を使用します。

    T = NL

    例に従って、階段に10ターンがある場合:

    T = 10 x 6.60 = 66メートル