Οι κύκλοι εμφανίζονται παντού — τροχοί, σωλήνες, κυκλικά δωμάτια, πίτσα, πλανήτες. Δύο μετρήσεις ορίζουν πλήρως κάθε κύκλο: η περίμετρος (η απόσταση γύρω από την άκρη) και το εμβαδό (ο χώρος στο εσωτερικό). Και τα δύο προκύπτουν άμεσα από μια μόνο τιμή: την ακτίνα.
Βασικοί Ορισμοί
Ακτίνα (r): Η απόσταση από το κέντρο του κύκλου έως οποιοδήποτε σημείο στην περιφέρειά του. Αυτή είναι η θεμελιώδης μέτρηση — όλοι οι τύποι κύκλου τη χρησιμοποιούν.
Διάμετρος (d): Η απόσταση σε όλο το πλάτος του κύκλου διά του κέντρου. Πάντα ακριβώς διπλάσια της ακτίνας: d = 2r.
Περίμετρος (C): Η περίμετρος του κύκλου — η συνολική απόσταση γύρω από την εξωτερική άκρη.
Εμβαδό (A): Το δισδιάστατο χώρο που περικλείεται από τον κύκλο.
π (πι): Ο λόγος της περιφέρειας οποιουδήποτε κύκλου προς τη διάμετρό του. Είναι άρρητος αριθμός (ατελείωτος, μη περιοδικός) και περίπου ίσος με 3,14159265...
Τύπος Περιμέτρου
C = 2πr ή ισοδύναμα C = πd
Παράδειγμα: Κύκλος με ακτίνα 5 cm
C = 2 × π × 5 = 10π ≈ 31,42 cm
Με διάμετρο: Αν δίνεται η διάμετρος άμεσα:
C = π × d = π × 10 = 10π ≈ 31,42 cm
Και οι δύο δίνουν το ίδιο αποτέλεσμα — επιλέξτε τη μέτρηση που έχετε.
Τύπος Εμβαδού
A = πr²
Παράδειγμα: Ίδιος κύκλος με ακτίνα 5 cm
A = π × 5² = 25π ≈ 78,54 cm²
Σημείωση: το εμβαδό είναι πάντα σε τετραγωνικές μονάδες (cm², m², in²). Η περίμετρος είναι σε γραμμικές μονάδες (cm, m, in).
Εύρεση Ακτίνας από Περίμετρο ή Εμβαδό
Μερικές φορές γνωρίζετε την περίμετρο ή το εμβαδό και πρέπει να βρείτε την ακτίνα.
Ακτίνα από περίμετρο:
r = C / (2π)
Ακτίνα από εμβαδό:
r = √(A / π)
Διάμετρος από περίμετρο:
d = C / π
Παράδειγμα: Κυκλικό χωράφι έχει περίμετρο 150 m. Ποιο είναι το εμβαδό του;
Βήμα 1: Βρείτε την ακτίνα
r = 150 / (2π) = 150 / 6,2832 = 23,87 m
Βήμα 2: Βρείτε το εμβαδό
A = π × 23,87² = π × 569,8 ≈ 1.790 m²
Συνηθισμένα Παραδείγματα
Διατομή κυκλικού σωλήνα
Σωλήνας έχει εσωτερική διάμετρο 40 mm. Ποια είναι η εγκάρσια διατομή;
r = 40 / 2 = 20 mm
A = π × 20² = 400π ≈ 1.257 mm²
Στίβος τρεξίματος
Κυκλικός στίβος έχει ακτίνα 40 m. Πόσο μακριά είναι ένας γύρος;
C = 2π × 40 = 80π ≈ 251,3 m
Σύγκριση μεγέθους πίτσας
Μια πίτσα 14 ιντσών αξίζει περισσότερο από δύο πίτσες 10 ιντσών;
Πίτσα 14 ιντσών:
A = π × 7² = 49π ≈ 153,9 in²
Δύο πίτσες 10 ιντσών:
A = 2 × π × 5² = 2 × 25π = 50π ≈ 157,1 in²
Δύο πίτσες 10 ιντσών δίνουν ελαφρώς περισσότερη πίτσα — αλλά μόνο αν η τιμή είναι συγκρίσιμη.
Τομείς και Τόξα
Ένας τομέας είναι ένα «κομμάτι» κύκλου (σαν κομμάτι πίτας), που ορίζεται από κεντρική γωνία θ.
Μήκος τόξου (η καμπύλη πλευρά του τομέα):
Τόξο = (θ / 360) × 2πr [μοίρες]
Τόξο = θr [ακτίνια]
Εμβαδό τομέα:
Εμβαδό τομέα = (θ / 360) × πr² [μοίρες]
Εμβαδό τομέα = ½r²θ [ακτίνια]
Παράδειγμα: Τομέας με ακτίνα 8 cm και κεντρική γωνία 45°
Μήκος τόξου = (45 / 360) × 2π × 8 = (1/8) × 16π = 2π ≈ 6,28 cm
Εμβαδό τομέα = (45 / 360) × π × 64 = (1/8) × 64π = 8π ≈ 25,13 cm²
Δακτύλιος (Σχήμα Δαχτυλιδιού)
Δακτύλιος είναι η περιοχή ανάμεσα σε δύο ομόκεντρους κύκλους με ακτίνες R (εξωτερική) και r (εσωτερική).
Εμβαδό δακτυλίου = π(R² − r²) = π(R + r)(R − r)
Παράδειγμα: Κυκλικό πλαίσιο με εξωτερική ακτίνα 10 m και εσωτερική ακτίνα 7 m:
Εμβαδό = π(10² − 7²) = π(100 − 49) = 51π ≈ 160,2 m²
Σύνοψη Τύπων
| Μέτρηση | Τύπος |
|---|---|
| Περίμετρος | C = 2πr = πd |
| Εμβαδό | A = πr² |
| Ακτίνα από C | r = C / (2π) |
| Ακτίνα από A | r = √(A/π) |
| Μήκος τόξου (μοίρες) | Τόξο = (θ/360) × 2πr |
| Εμβαδό τομέα (μοίρες) | A = (θ/360) × πr² |
| Εμβαδό δακτυλίου | A = π(R² − r²) |
Χρησιμοποιήστε τον υπολογιστή κύκλου για να υπολογίσετε οποιαδήποτε μέτρηση κύκλου — εισαγάγετε μια τιμή και λάβετε αμέσως όλες τις άλλες.