Площадь кольца — формула, пример расчета
Кольцо – это плоская геометрическая фигура, которая представляет собой часть плоскости между двумя окружностями с общим центром, но имеющими разный радиус.
Площадь кольца, выраженная через внешний и внутренний радиусы
Пусть дана окружность радиуса R и окружности радиуса r. Причем R>r. Совместим центры этих окружностей. Фигура, заключенная между этими окружностями и будет кольцо, у которого R является внешним радиусом, r -внутренним радиусом.
Тогда площадь этой фигуры будет равна разницы между площадью круга с большим радиусом и площадью круга с меньшим радиусом.
Площадь круга с радиусом r выражается формулой:
Площадь круга с радиусом R выражается формулой:
Тогда площадь кольца будет равна:
![S={pi}R^2-{pi}r^2={pi}(R^2-r^2) S={pi}R^2-{pi}r^2={pi}(R^2-r^2)](/800/600/https/2mb.ru/wp-content/plugins/wpmathpub/phpmathpublisher/img/math_971.5_dc0cdc083b3f7a743dcab7a06c7fee1d.png)
Таким образом, площадь кольца равна произведению числа на разницу квадратов внешнего и внутреннего радиусов:
![S={pi}(R^2-r^2) Иконка карандаша 24x24](/800/600/https/2mb.ru/wp-content/uploads/2013/11/pencil_24.png)
Найдите площадь кольца, если его внешний радиус равен 3, а внутренний – 2
Площадь кольца вычисляется по формуле:
![S={pi}(R^2-r^2) S={pi}(R^2-r^2)](/800/600/https/2mb.ru/wp-content/plugins/wpmathpub/phpmathpublisher/img/math_971.5_19182d8530feee9b57d3fd7d96259e23.png)
Подставив значения из условия задачи, имеем:
![S={pi}(3^2-2^2)=5{pi} S={pi}(3^2-2^2)=5{pi}](/800/600/https/2mb.ru/wp-content/plugins/wpmathpub/phpmathpublisher/img/math_971.5_ccbfe84bcdfc6d1f3a790d1486aba262.png)
Площадь кольца, выраженная через внешний и внутренний диаметры
Иногда при решении задач удобней использовать формулу площади кольца, выраженную через внутренний и внешний диаметры.
Пусть D – внешний диаметр кольца, d -внутренний диаметр кольца, тогда:
Выразим радиус через диаметр. Имеем:
Площадь кольца вычисляется по формуле:
Подставив выраженные через диаметр радиусы, получим:
Таким образом, площадь кольца равна четверти произведения числа на разницу квадратов внешнего и внутреннего диаметров:
![S={pi}(R^2-r^2) Иконка карандаша 24x24](/800/600/https/2mb.ru/wp-content/uploads/2013/11/pencil_24.png)
Найдите площадь кольца, если его внешний диаметр равен 10, а внутренний – 6
Площадь кольца вычисляется по формуле:
![S={{pi}/4}(D^2-d^2) S={{pi}/4}(D^2-d^2)](/800/600/https/2mb.ru/wp-content/plugins/wpmathpub/phpmathpublisher/img/math_971.5_1709e8d51dd394496d117d18ef7a25be.png)
Подставив значения из условия задачи, имеем:
![S={{pi}/4 }{({10}^2-6^2)}=16{pi} S={{pi}/4 }{({10}^2-6^2)}=16{pi}](/800/600/https/2mb.ru/wp-content/plugins/wpmathpub/phpmathpublisher/img/math_971.5_15cf64e7c7cc98428b33d88e04a9c561.png)
Площади кольца, выраженная через средний радиус и ширину кольца
Пусть k– ширина кольца, являющийся разницей между большим и меньшим радиусом, то есть k=R-r-средний радиус кольца, равный
Площадь кольца вычисляется по формуле:
Применив формулу разности квадратов, имеем:
Но R-r=k, а
Подставим правые части равенства в формулу площади кольца.
Получим:
Площадь кольца равна удвоенному произведению числа среднего радиуса на ширину кольца.
![S={pi}(R^2-r^2) Иконка карандаша 24x24](/800/600/https/2mb.ru/wp-content/uploads/2013/11/pencil_24.png)
![S=2{pi}overline{r}k кольцо](/800/600/https/2mb.ru/wp-content/uploads/2014/02/kolco-4.jpg)
Найдите площадь кольца, если его средний радиус равен 5, а ширина – 2
Площадь кольца вычисляется по формуле:
Подставив значения из условия задачи, имеем:
Площади кольца через длину самого большого отрезка, проведенного внутри кольца
Пусть AB –самый большой отрезок, лежащий внутри кольца. Точка С – половина этого отрезка. Этот отрезок будет являться касательной к кругу меньшего радиуса. Касательная перпендикулярна радиусу меньшей окружности, проведенного в точку каcания C. Тогда
Следовательно, треугольник ACO –прямоугольный, где
![AO=R,CO=r,AC=1/2 AB AO=R,CO=r,AC=1/2 AB](/800/600/https/2mb.ru/wp-content/plugins/wpmathpub/phpmathpublisher/img/math_982_a68cfb3dd6673bcda820df34db598065.png)
По теореме Пифагора имеем:
![{AO}^2={AC}^2+{CO}^2 {AO}^2={AC}^2+{CO}^2](/800/600/https/2mb.ru/wp-content/plugins/wpmathpub/phpmathpublisher/img/math_993_9d7f87f8f655d8293aa45b78a11f3343.png)
![R^2=({1/2} AB)^2+r^2 R^2=({1/2} AB)^2+r^2](/800/600/https/2mb.ru/wp-content/plugins/wpmathpub/phpmathpublisher/img/math_971_2288c9227010be6bf3665e93dc48e3fd.png)
![R^2-r^2=({1/2} AB)^2 R^2-r^2=({1/2} AB)^2](/800/600/https/2mb.ru/wp-content/plugins/wpmathpub/phpmathpublisher/img/math_971_13dbca7b8595b6830a1e83ab7822803f.png)
Площадь кольца равна:
![S={pi}(R^2-r^2) S={pi}(R^2-r^2)](/800/600/https/2mb.ru/wp-content/plugins/wpmathpub/phpmathpublisher/img/math_971.5_19182d8530feee9b57d3fd7d96259e23.png)
Подставив, получим:
![S={pi}({1/2} AB)^2 S={pi}({1/2} AB)^2](/800/600/https/2mb.ru/wp-content/plugins/wpmathpub/phpmathpublisher/img/math_971_854fd1bded320abc071b92ab311db3d3.png)
Следовательно, площадь кольца равна произведению числа на квадрат половины самого большого отрезка кольца.
Формула площади кольца
Кольцо, это геометрическая фигура, которая имеет внешний радиус R
и внутренний радиус r
с общим центром. В повседневной жизни с кольцами приходится встречаться не так уж и редко, поскольку они являются необходимыми элементами многих технических устройств, которыми пользуются практически все. Еще чаще с кольцами имеют дело инженеры и конструкторы, создающие всевозможные машины, узлы и агрегаты.
Расчет площади кольца
Формула расчёта площади кольца
Найти площадь кольца можно по формуле:
S
= π ( R2
− r2
)
R – радиус внешней окружности
r – радиус внутренней окружности
S – площадь кольца
π – 3.14
Форму колец имеют шайбы, являющимися элементами крепежа, которые устанавливаются между головками болтов или гаек и скрепляемых изделий для того, чтобы увеличить площадь прилегания, а также для того, чтобы предотвратить самопроизвольное отвинчивание. Если требуется в том или ином случае рассчитать или подобрать для установки в изделие именно ту шайбу, которая необходима, конструкторам нужно, помимо всего прочего, найти площадь кольца. Эти детали чаще всего изготавливаются из стали, цветных металлов или пластмасс и могут иметь как плоскую, так и специальную поверхность. Во втором случае шайбы производятся из пружиненной стали, называемые гроверными шайбами которые служат для предотвращения ослабления резьбовых соединений при тряске и вибрациях.
Большое распространение в технике получили также и уплотнительные кольца. Они предназначаются для того, чтобы обеспечить герметизацию соединений в трубопроводах, по которым производится транспортировка газов или жидкостей, а также в пневматических и гидравлических агрегатах. Устанавливаются они в местах соединений различных деталей и благодаря своей эластичности очень плотно прилегают к поверхностям, между которыми располагаются. Наиболее распространенным материалом для изготовления уплотнительных колец является резина различных сортов и составов, а также некоторые специальные виды пластических масс.
Практически все современные двигатели внутреннего сгорания имеют в своей конструкции такие важные элементы, как поршневые кольца. Эти детали нужны для того, чтобы достичь необходимой степени компрессии в камере сгорания и располагаются между поршнями и стенками цилиндров. Поскольку при работе силовых агрегатов они испытывают постоянное трение, то со временем изнашиваются и требуют замены. Изготавливаются поршневые кольца чаще всего из высококачественного серого чугуна.
Еще одной разновидностью колец являются стопорные кольца
определить площадь кольца, если известны радиусы
Условие задачи:
Две окружности, имеющие общий центр, образуют кольцо. Радиус внешней окружности равен 10 см, а внутренней 8 см. Найти площадь этого кольца.
![Кольцо - внешний радиус 10 см, внутренний 8 см Рисунок кольца для задачи](/800/600/https/www-formula.ru/images/Zadachi/Area/Circle/annulus/img-annulus-min.png)
Дано:
Радиус внешней окружности, R = 10 см
Радиус внутренней окружности, r = 8 см
Пояснение к рисунку:
O — общий центр окружностей
Найти площадь кольца: S
Решение
Площадь кольца можно выразить как разницу между площадями внешнего круга и внутреннего.
Формула площади внешнего круга.
Формула площади внутреннего круга.
После подстановки и преобразования, получаем следующее выражение для площади кольца.
Вставляем значения.
Ответ:
Результат получился приблизительным, потому что число π нельзя выразить точно, оно имеет бесконечное количество знаков после запятой. В данном случаи, мы взяли π ≈ 3.14
Калькулятор для расчета площади кольца
Онлайн-калькулятор: вычислить площадь кольца — формула через диаметр или радиус
Кольцо – это плоская геометрическая фигура, которая представляет собой часть плоскости между двумя окружностями с общим центром, но имеющими разный радиус.
Площадь кольца рассчитывается по формуле:
- π — число пи (3.1415).
- R — внешний радиус.
- r — внутренний радиус.
Вы можете вычислить площадь кольца онлайн, через наш калькулятор:
Площадь кольца через диаметр:
Оцени статью
ОценитьСредняя оценка / 5. Количество голосов:
Спасибо, помогите другим — напишите комментарий, добавьте информации к статье.
Или поделись статьей
Видим, что вы не нашли ответ на свой вопрос.
Помогите улучшить статью.
Напишите комментарий, что можно добавить к статье, какой информации не хватает.Отправить
Спасибо за ваши отзыв!
Площадь сектора кольца — формула, пример расчета
Сектор кругового кольца – это плоская фигура, которая представляет собой часть плоскости между дугами двух окружностей с общим центром и разным радиусами, ограниченных двумя радиальными линиями, которые проведены к концам дуги с большим радиусом.
Формула площади сектора кольца, выраженная через внешний и внутренний радиусы
Пусть дана окружность радиуса R и окружности радиуса r. Причем R>r. Совместим центры этих окружностей. Возьмем на окружности с большим радиусом две произвольные точки. Проведем к ним радиусы, которые образуют угол α. Эти радиусы отсекут от окружностей некоторые дуги. Фигура, заключенная между этими дугами окружностей и радиусами, проведенными к концам этих дуг, и будет сектор кольца, у которого R является внешним радиусом, r -внутренним радиусом.
Площадь сектора круга с радиусом r выражается формулой:
![S={1/2}lr S={1/2}lr](/800/600/https/2mb.ru/wp-content/plugins/wpmathpub/phpmathpublisher/img/math_977_65626b8d0b43514d301c624649f8f2e3.png)
где l–длина дуги равная
Подставим выражение длины дуги в формулу площади сектора. Получим:
Площадь круга с радиусом R выражается формулой:
где L–длина дуги равная
Подставим выражение длины дуги в формулу площади сектора. Получим:
Тогда площадь кольца будет равна:
Таким образом, площадь сектора кольца равна произведению площади единичного сектора кольца, то есть сектору, соответствующему центральному углу с мерой равной единице на меру центрального угла, соответствующего данному сектору.
Формула имеет вид:
![S={{{pi}(R^2-r^2)}/{360}^o}{alpha} Иконка карандаша 24x24](/800/600/https/2mb.ru/wp-content/uploads/2013/11/pencil_24.png)
Найдите площадь сектора кольца, образованного углом 30° , если его внешний радиус равен 14, а внутренний – 8.
Площадь кольца вычисляется по формуле:
![S={{{pi}(R^2-r^2)}/{360}^o }{alpha} S={{{pi}(R^2-r^2)}/{360}^o }{alpha}](/800/600/https/2mb.ru/wp-content/plugins/wpmathpub/phpmathpublisher/img/math_975_55ef42287611212a504ef7fae62deb2e.png)
Подставив значения из условия задачи, имеем:
![S={{{pi}({14}^2-8^2)}/{360}^o} *{30}^o={{{pi}(196-64)}/{360}^o} *{30}^o={{{pi}141}/{360}^o} *{30}^o=11,75{pi} S={{{pi}({14}^2-8^2)}/{360}^o} *{30}^o={{{pi}(196-64)}/{360}^o} *{30}^o={{{pi}141}/{360}^o} *{30}^o=11,75{pi}](/800/600/https/2mb.ru/wp-content/plugins/wpmathpub/phpmathpublisher/img/math_975_9ea2e7a9f66c33718caff8aaa4ab3571.png)
Кольцо (геометрия) — Википедия
Материал из Википедии — свободной энциклопедии
У этого термина существуют и другие значения, см. Кольцо.![](/800/600/https/upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/9/91/Not-star-shaped.svg/220px-Not-star-shaped.svg.png)
Кольцо — плоская геометрическая фигура, ограниченная двумя концентрическими окружностями.
Открытое кольцо является топологическим эквивалентом цилиндра S1×(0,1){\displaystyle S^{1}\times (0,1)} и проколотой плоскости.
Площадь кольца, ограниченного окружностями радиусов R и r, определяется как разность площадей кругов с такими радиусами:
- A=π(R2−r2){\displaystyle A=\pi (R^{2}-r^{2})}
Площадь кольца также может быть вычислена путём умножения числа пи на квадрат половины длины самого большого отрезка, лежащего внутри кольца. Это можно доказать через теорему Пифагора — такой отрезок будет являться касательной к кругу меньшего радиуса. Половина длины отрезка с радиусами r и R образуют прямоугольный треугольник.
Kольцо ann(a;r,R){\displaystyle \mathrm {ann} (a;r,R)} на комплексной плоскости определяется следующим образом:
- ann(a;r,R)={z∈C∣r<|z−a|<R}.{\displaystyle \mathrm {ann} (a;r,R)=\{\,z\in \mathbb {C} \mid r<|z-a|<R\,\}.}
Kольцо является открытым множеством Если r равно 0, область называется проколотым диском радиуса R вокруг точки a.
Как подмножество комплексной плоскости кольцо может рассматриваться в качестве Римановой поверхности. Комплексная структура кольца зависит только от отношения r/R. Каждое кольцо ann(a; r, R) может быть голоморфно отображено в расположенное в начале координат стандартное кольцо с внешним радиусом 1 с помощью отображения:
- z↦z−aR.{\displaystyle z\mapsto {\frac {z-a}{R}}.}
Внутренний радиус тогда будет r/R < 1.
Свойства[править | править код]
![]() | |
---|---|
Класс гомеоформности компактной триангулируемой поверхности определяется ориентируемостью, числом компонент границы и эйлеровой характеристикой. | |
Без границы | |
С границей | |
Связанные понятия |