Cum se calculează lungimea unei spirale cilindrice

Autor: Morris Wright
Data Creației: 28 Aprilie 2021
Data Actualizării: 1 Mai 2024
Anonim
Schiță calcule scară.
Video: Schiță calcule scară.

Conţinut

O spirală cilindrică este mai frecvent numită helix. O relație pitagoreană a anumitor segmente cilindrice (reale sau imaginare) pe bobine elicoidale poate fi utilizată pentru a calcula lungimea bobinei.


Un arc este o spirală cilindrică fixă (imagine de primavara de Edsweb de la Fotolia.com)

Prop prop

Componenta primară a sistemului de coordonate al elicei este cilindrul în care se rotește elicea. Desenați acest obiect. Perimetrul planului circular va fi folosit ca proporțional. Deoarece perimetrul depinde numai de raza (P = 2pi (Radius)) a planului circular, trageți raza și denumiți-o "R". Celălalt element proporțional necesar este lungimea de-a lungul celei mai lungi axe a cilindrului, care măsoară o rotire completă a elicei. Identificați această valoare și denumiți-o "H".

Desenați triunghiul proporțional

Lungimea L a unei rotații complete a elicei ar trebui să fie hypotenuse a unui triunghi drept în cazul în care cele mai mici dimensiuni ar trebui să fie dat de H și perimetrul planului circular al cilindrului (2piR). Pentru a vizualiza raportul, imaginați-vă că triunghiul este înfășurat în jurul suprafeței cilindrului, conectat complet pe toată perioada. Desenați un triunghi și denumiți ipoteza dvs. ca "L". Partea cea mai mică a triunghiului trebuie să fie H, iar partea rămasă reprezintă perimetrul, 2piR.


Determinați proporția

Triunghiul drept al pasului 2 permite utilizarea teoremei pitagoreene. Apoi scrieți relația L = rădăcina pătrată a lui (H ^ 2 + (2piR) ^ 2). Acest lucru va duce la lungimea unei rotiri complete a elicei. Lungimea totală a elicei poate fi determinată prin scalarea lungimii totale a celei mai mari axe a cilindrului, cu raportul L / H = rădăcina pătrată a (1 + 4pi ^ 2 (R / H) ^ 2). Apoi, dacă cilindrul cu cea mai mare axă este de 100 cm, cu o rază de 1 cm și H = 5 cm, atunci L / H = rădăcina pătrată a (1 + 4pi ^ 2 (1/5) ^ 2) = 1,61 , iar lungimea totală este de 1,61 (100 cm) = 161 cm.