Калькулятор длины эллипса

Калькулятор считает длину (периметр) эллипса по большой и малой полуосям по второй приближённой формуле Рамануджана, а также площадь и эксцентриситет эллипса. Для школьников, студентов, инженеров и мастеров, размечающих овальные детали.

Данные для расчёта

Результат

Введите данные и нажмите "Рассчитать".

-

Заполните поля выше

Площадь
-
Эксцентриситет
-

Часть значений появится, когда заполните остальные поля.

Заказать калькулятор под ваш сайт

Описание

Длина эллипса нужна, чтобы отрезать кромку для овального стола, рассчитать обвязку овальной клумбы, ленту для овального зеркала или решить задачу по геометрии.

Как ввести данные. Большая и малая полуоси - половины наибольшего и наименьшего размеров эллипса. Стол 160 * 100 см: большая полуось 80, малая 50. Большая полуось вводится первой (она не меньше малой). Единицы любые - результат будет в тех же единицах (площадь - в квадратных).

Как читать результат. Длина эллипса, площадь и эксцентриситет - от 0 (окружность) до почти 1 (сильно вытянутый эллипс).

Почему формула приближённая. Точной элементарной формулы длины эллипса нет. Приближение Рамануджана даёт относительную погрешность порядка 10^-5 даже для сильно вытянутых эллипсов - для разметки это точнее любого измерения.

Типичные ошибки.

  • Вводят полные размеры (оси) вместо полуосей - результат вдвое больше.
  • Считают длину как пи * (сумма полуосей) - для вытянутого эллипса это заметно меньше верного.

Как считается

Вторая приближённая формула Рамануджана (Рамануджан С., "Модулярные уравнения и приближения к пи", Ежеквартальный журнал математики, 1914, т. 45, с. 350-372); площадь и эксцентриситет - точные формулы.

Отношение = ((Большая - Малая) / (Большая + Малая))^2
Длина примерно пи * (Большая + Малая) * (1 + 3 * Отношение / (10 + корень(4 - 3 * Отношение)))
Площадь = пи * Большая * Малая
Эксцентриситет = корень(1 - Малая^2 / Большая^2)

Большая и Малая - большая и малая полуоси.

Точность. Все результаты - до 4 знаков после запятой.

Когда ответа нет. Малая полуось больше большой - эксцентриситет не определён (корень из отрицательного числа): введите большую полуось первой.

Примеры.

Полуоси 5 и 3: Отношение = (2 / 8)^2 = 0,0625
 Длина = пи * 8 * (1 + 0,1875 / (10 + 1,9526)) примерно 25,5270
 Площадь = 15пи примерно 47,1239, Эксцентриситет = корень(1 - 0,36) = 0,8
Полуоси 2 и 2: Отношение = 0, Длина = 2пи * 2 примерно 12,5664 - окружность
Полуоси 10 и 1: Длина примерно 40,6393, пи * (10 + 1) примерно 34,5575 - на 15% меньше

Пример расчёта

Большая полуось
5
Малая полуось
3
Периметр
25,5270
Площадь
47,1239
Эксцентриситет
0,8000

Числа взяты из контрольного примера калькулятора - на них он проверяется тестами.

Частые вопросы

Как рассчитать длину эллипса?
По формуле Рамануджана: Длина примерно пи * (Большая + Малая) * (1 + 3 * Отношение / (10 + корень(4 - 3 * Отношение))), где Отношение = ((Большая - Малая) / (Большая + Малая))^2, а Большая и Малая - полуоси. Для полуосей 5 и 3 - около 25,527.
Есть ли точная формула длины эллипса?
Элементарной - нет; длина выражается эллиптическим интегралом. Приближение Рамануджана даёт погрешность порядка 10^-5.
Как найти площадь эллипса?
Площадь = пи * Большая полуось * Малая полуось: для полуосей 5 и 3 - 15пи примерно 47,12.
Что такое эксцентриситет?
Мера вытянутости: корень(1 - Малая^2 / Большая^2), где Большая и Малая - полуоси. У окружности 0, у эллипса 5 * 3 - 0,8.
Что вводить - оси или полуоси?
Полуоси: для стола 160 * 100 см - 80 и 50.

Источники

Комментарии (0)

Комментариев пока нет.

Оставить комментарий

Комментарий появится после проверки