Круг – примери

Круг, кружни исечак, кружни одсечак – решени примери.

Задаци


Пр.8 Одреди централни угао који одговара кружном исечку површине 8,1πcm28,1\pi c{m^2} ако је полупречник круга 9cm9cm. Затим одредити и дужину кружног лука.

Пр.9 Израчунати површину кружног прстена између два концентрична круга, ако је дужина тетиве спољашњег круга, која додирује унутрашњи круг 4 см.

Пр.10 Кружном одсечку одговара централни угао од α=120∘\alpha = {120^\circ }, a тетива тог одсечка је удаљена од центра круга d=3cmd = 3cm. Израчунати површину одсечка.


Пр. 8

208

Pi=Pkr⋅α360∘=r2πα360∘8,1π=81πα360∘81πα=8,1π⋅360∘α=8,1π⋅360∘81πα=36∘l=O⋅α360∘=2rπ⋅α360∘l=2⋅9π⋅36∘360∘l=1,8πcm\begin{aligned}&{P_i} = \frac{{{P_{kr}} \cdot \alpha }}{{360^\circ }} = \frac{{{r^2}\pi \alpha }}{{360^\circ }} \\ &8,1\pi = \frac{{81\pi \alpha }}{{360^\circ }} \\ &81\pi \alpha = 8,1\pi \cdot 360^\circ \\ &\alpha = \frac{{8,1\pi \cdot 360^\circ }}{{81\pi }} \\ &\alpha = 36^\circ \\ & \\ &l = \frac{{O \cdot \alpha }}{{360^\circ }} = \frac{{2r\pi \cdot \alpha }}{{360^\circ }} \\ &l = \frac{{2 \cdot 9\pi \cdot 36^\circ }}{{360^\circ }} \\ &l = 1,8\pi cm\end{aligned}

Пр.9

209

Pp=P1−P2=R2π−r2π=(R2−r2)πR2=r2+22R2−r2=4Pp=4πcm2\begin{aligned}&{P_p} = {P_1} - {P_2} = {R^2}\pi - {r^2}\pi = \left( {{R^2} - {r^2}} \right)\pi \\ & \\ &{R^2} = {r^2} + {2^2} \\ &{R^2} - {r^2} = 4 \\ & \\ &{P_p} = 4\pi c{m^2}\end{aligned}

Пр.10

210

Po=Pi−P△cos⁡60∘=dr12=3rr=6cmPi=r2πα360∘Pi=62π120∘360∘Pi=12πcm2P△=t2⋅dtg60∘=t2d3=t2dt2=33t=63P△=632⋅3P△=93cm2Po=(12π−93)cm2\begin{aligned}&{P_o} = {P_i} - {P_\vartriangle } \\ & \\ &\cos {60^ \circ } = \frac{d}{r} \\ &\frac{1}{2} = \frac{3}{r} \\ &r = 6cm \\ & \\ &{P_i} = \frac{{{r^2}\pi \alpha }}{{{{360}^ \circ }}} \\ &{P_i} = \frac{{{6^2}\pi {{120}^ \circ }}}{{{{360}^ \circ }}} \\ &{P_i} = 12\pi c{m^2} \\ & \\ &{P_\vartriangle } = \frac{t}{2} \cdot d \\ & \\ &tg{60^ \circ } = \frac{{\frac{t}{2}}}{d} \\ &\sqrt 3 = \frac{{\frac{t}{2}}}{d} \\ &\frac{t}{2} = 3\sqrt 3 \\ &t = 6\sqrt 3 \\ & \\ &{P_\vartriangle } = \frac{{6\sqrt 3 }}{2} \cdot 3 \\ &{P_\vartriangle } = 9\sqrt 3 c{m^2} \\ & \\ &{P_o} = \left( {12\pi - 9\sqrt 3 } \right)c{m^2}\end{aligned}

Делови круга рачунају се као део целог круга у сразмери са централним углом α\alpha: површина исечка је Pi=r2πα360∘P_i = \frac{r^2\pi\alpha}{360^\circ}, а дужина лука l=rπα180∘l = \frac{r\pi\alpha}{180^\circ}. Ако је дата површина исечка, из исте формуле налазите угао. Кружни одсечак је исечак без троугла који граде тетива и два полупречника: Po=Pi−P△P_o = P_i - P_\triangle, где је P△=12r2sin⁡αP_\triangle = \frac{1}{2}r^2\sin\alpha.

Кружни прстен између два концентрична круга има површину P=(R2−r2)πP = (R^2 - r^2)\pi. Ако је дата тетива tt спољашњег круга која додирује унутрашњи, њена половина, rr и RR граде правоугли троугао, па је R2−r2=(t2)2R^2 - r^2 = \left(\frac{t}{2}\right)^2 и сами полупречници нису потребни. Честа грешка је заменити пречник и полупречник.

trRO
3 m
8 m
Спољашњи полупречник R
5 m
Површина прстена
50,27 m²
(t/2)² · π
50,27 m²
Промените полупречник фонтане rr, а тетиву оставите истом: спољашњи круг се мења, али површина прстена остаје (t2)2π\left(\frac{t}{2}\right)^2\pi. За тетиву од 8 m то је 16π≈50,2716\pi \approx 50{,}27 m².

Ове формуле користе вртлари и грађевинари за кружне стазе, леје и фонтане, машинци за прстенасте подлошке и попречне пресеке цеви, а свако ко сече пицу или торту на једнака парчад.

Стаза око фонтане

Око кружне фонтане у парку направљена је стаза облика кружног прстена. Мајстор не може да измери полупречнике, јер је центар у води, па затегне метар између две тачке на спољашњој ивици стазе, тако да метар додирује ивицу фонтане. Тако измерена тетива дугачка је 8 m. Колика је површина стазе?

Решење

  1. Полупречник фонтане до тачке додира нормалан је на тетиву и полови је, па је половина тетиве 4 m.
  2. Половина тетиве, полупречник фонтане rr и спољашњи полупречник RR граде правоугли троугао: R2=r2+42R^2 = r^2 + 4^2, па је R2−r2=16R^2 - r^2 = 16.
  3. Површина прстена: P=(R2−r2)π=16π≈50,27P = (R^2 - r^2)\pi = 16\pi \approx 50{,}27 m².

Одговор: Стаза има површину приближно 50,27 m², ма колика била сама фонтана.

Задатак за вежбу

Тетива спољашњег круга кружног прстена додирује унутрашњи круг и дугачка је 10 cm. Колика је површина прстена? Колики је спољашњи полупречник ако је унутрашњи 12 cm?

Прикажи решење

R2−r2=52=25R^2 - r^2 = 5^2 = 25, па је P=25π≈78,54P = 25\pi \approx 78{,}54 cm². Спољашњи полупречник је R=122+25=169=13R = \sqrt{12^2 + 25} = \sqrt{169} = 13 cm.