„Matematyk zrobi to
lepiej. ”
Hugo Steinhaus
Długość łuku.
Jeśli umiesz obliczyć długość okręgu czy
obwód koła nie powinno sprawić Ci trudności
obliczenie długości łuku.
OZNACZENIA.
Przyjmujemy
następujące
oznaczenia:
r – długość
promienia
d
– długość
średnicy
l
– długość okręgu
(obwód koła)
O – środek okręgu
(koła)
Ważne:
d = 2r
LICZBA π.
Przypomnijmy (dokładne informacje
znajdziesz w lekcji „Koło. Okrąg. Liczba π”):
l – długość okręgu
Najczęściej stosowane przybliżenia:
π ≈ 3,14
ŁUK.
Łukiem nazywamy część okręgu
ograniczoną dwoma punkami.
Dwa punkty okręgu wyznaczają dwa różne
łuki.
ABC
- łuk
CDA
- łuk
KĄT ŚRODKOWY.
Kątem środkowym nazywamy kąt o wierzchołku
w środku okręgu (koła) i ramionach zawierających
promienie okręgu (koła).
α – kąt
środkowy
DŁUGOŚĆ ŁUKU.
Przyjrzyj się poniższym rysunkom. Długość
narysowanych okręgów wynosi 4π (l = 4π).
Potrafisz określić długość zaznaczonych
kolorem łuków?
DŁUGOŚĆ ŁUKU.
Oto prawidłowe odpowiedzi (długość łuku
oznaczyliśmy literą ł):
ł = 2π
Ponieważ
ł = 0,5 ∙ l
ł = π
Ponieważ
ł = 0,25 ∙ l
ł = 3π
Ponieważ
ł = 0,75 ∙ l
Skąd się wzięły te ułamki? Po pierwsze widać jaką
częścią całego okręgu jest zaznaczony łuk, a po
drugie…
DŁUGOŚĆ ŁUKU.
Ten łuk oparty jest na kącie
środkowym o mierze 180°. Cały
okrąg to 360°. A więc:
Ten łuk oparty jest na kącie
środkowym o mierze 90°. A więc:
DŁUGOŚĆ ŁUKU.
Znając wzór na obliczenie długości okręgu
l
o promieniu
r
, jesteśmy wstanie obliczyć
długość dowolnego łuku
ł
dla którego
znamy miarę kąta środkowego
α
na którym
jest oparty ten łuk.
ł – długość łuku
r – promień okręgu (koła)
α – miara kąta środkowego na którym oparty jest
łuk
DŁUGOŚĆ ŁUKU.
PRZYKŁADY.
PRZYKŁAD 1.
Kąt o wierzchołku w środku okręgu o
promieniu 10 ma miarę 40°. Oblicz długość
łuku ł wyznaczonego przez ten kąt.
PRZYKŁADY.
PRZYKŁAD 2.
Jaki promień ma okrąg, w którym kąt o
wierzchołku w środku okręgu i mierze 45°
jest oparty na łuku o długości 4π?
PRZYKŁADOWE ZADANIA.
ZADANIE 1.
Dłuższa wskazówka zegarka ma długość 2
cm. Oblicz jaką drogę przebywa koniec tej
wskazówki w ciągu 45 minut.
Dłuższa wskazówka to wskazówka minutowa.
W ciągu 45 minut przebywa trzy czwarte
długości okręgu.
A więc w ciągu 45 minut
wskazówka pokonuje drogę
równą 3π cm, czyli w przybliżeniu 3 ∙ 3,14 cm
= 9,42 cm
PRZYKŁADOWE ZADANIA.
ZADANIE 2.
Przyjmując, że bok jednej kratki ma długość
1 oblicz długość linii z rysunku.
Narysowana linia składa się z
łuków.
Można rozpatrywać każdy łuk
osobno, wszystkie są ćwiartkami
okręgu o promieniu 2 i 1.
Ale jeśli przyjrzymy się uważniej
zauważymy, że z tych ćwiartek
da się ułożyć 2 całe okręgi.
PRZYKŁADOWE
ZADANIA.
ZADANIE 2 – ciąg dalszy.
Na rysunku obok
kwadracikami
zaznaczono części
składające się
na poszczególne okręgi.
Ponieważ wzór na długość
okręgu wygląda tak: l =
2πr, więc
długość linii możemy
obliczyć
tak:
l = 2π ∙ 2 + 2π ∙ 1 = 6π