علوم وفضاء

زاوية شبكة المخروط: هل تساوي زاوية رأسه؟

قطاع مستخدم ومقطع محوري بزاويتين مختلفتين
القطاع الأزرق المستخدم؛ الرسمان بمقياسين مختلفين.

زاوية شبكة المخروط وزاوية رأسه قياسان مختلفان. نقارن قطاعًا مستويًا بمقطع محوري في مثال مؤلف. [1][2]

الخلاصة السريعة

لا؛ زاوية القطاع تقاس في الشبكة، وزاوية الرأس بين راسمين في المقطع المحوري. [1][2]

  • قطاع نصف قطره L=9cm وزاويته θ=240°. نصل الحافتين المستقيمتين لتكوين جانب مخروط دائري قائم دون تداخل أو تمدد؛ L يصبح الراسم. [2]
  • قوس القطاع وحده يطابق محيط القاعدة: (θ/360°)×2πL=2πr. إذن r=Lθ/360°؛ نصف قطر القطاع ليس نصف قطر القاعدة. [2]
  • في المثال r=9×240/360=6cm، وطول القوس 12πcm. الجزء غير المستخدم زاويته 360°−240°=120°؛ لا نستعمل120° لحساب القاعدة من القطاع المستخدم. [2]
  • ارتفاع المخروط h=√(L²−r²)=√45=3√5cm≈6.708cm. المقطع المحوري مثلث متساوي الساقين؛ ساقاه9cm وقاعدته12cm، والارتفاع ينصفه إلى مثلثين قائمين. [1]
  • زاوية الرأس الكاملة α=2atan(r/h)=2atan(2/√5)≈83.621°. تقاس داخل المقطع المحوري بين الراسمين، وليست240° ولا120°؛ نصفها بين المحور وراسم واحد. [1]
  • محيط القطاع الكامل 18+12πcm؛ القاعدة تقابل القوس12πcm فقط. يلزم L>0 و0<θ<360° لمخروط قائم غير منحل؛ نستبعد السماكة والتداخل والمخروط المائل. [1][2]

حدد القطاع المستخدم

قطاع نصف قطره L=9cm وزاويته θ=240°. نصل الحافتين المستقيمتين لتكوين جانب مخروط دائري قائم دون تداخل أو تمدد؛ L يصبح الراسم. [2]

طابق القوس مع القاعدة

قوس القطاع وحده يطابق محيط القاعدة: (θ/360°)×2πL=2πr. إذن r=Lθ/360°؛ نصف قطر القطاع ليس نصف قطر القاعدة. [2]

افصل المستخدم عن الجزء المتروك

في المثال r=9×240/360=6cm، وطول القوس 12πcm. الجزء غير المستخدم زاويته 360°−240°=120°؛ لا نستعمل120° لحساب القاعدة من القطاع المستخدم. [2]

أوجد الارتفاع والمقطع

ارتفاع المخروط h=√(L²−r²)=√45=3√5cm≈6.708cm. المقطع المحوري مثلث متساوي الساقين؛ ساقاه9cm وقاعدته12cm، والارتفاع ينصفه إلى مثلثين قائمين. [1]

احسب زاوية الرأس

زاوية الرأس الكاملة α=2atan(r/h)=2atan(2/√5)≈83.621°. تقاس داخل المقطع المحوري بين الراسمين، وليست240° ولا120°؛ نصفها بين المحور وراسم واحد. [1]

atan هي معكوس الظل. نحسب زاوية المثلث القائم من r/h، ثم نضاعفها؛ تقريب83.621° مكتوب بالدرجات. [1]

القوس ومحيط القطاع الكامل
رسم أصلي لحدود الشبكة.

راجع الحدود قبل لف الشبكة

محيط القطاع الكامل 18+12πcm؛ القاعدة تقابل القوس12πcm فقط. يلزم L>0 و0<θ<360° لمخروط قائم غير منحل؛ نستبعد السماكة والتداخل والمخروط المائل. [1][2]

المراجع

  1. MathWorld: زاوية المخروط المحورية
  2. Math Open Reference: فرد جانب المخروط

خصائص المخروط وشبكته

أُعدّ هذا المقال بمساعدة الذكاء الاصطناعي، وخضع لمراجعة ذاتية بالأداة نفسها. لا يُنسب إلى مراجع بشري أو خبير مستقل. منهجية المحتوى.