نصف القطر

في الهندسة الكلاسيكية ، يُعرف نصف قطر الدائرة أو الكرة بأنه أي قطعة مستقيمة تمتد من مركزها إلى محيطها ، وفي الاستخدام الحديث، يُعرف أيضًا بطولها. أما نصف قطر المضلع المنتظم فهو القطعة المستقيمة أو المسافة من مركزه إلى أي من رؤوسه . [ 2 ] يُشتق الاسم من الكلمة اللاتينية radius ، التي تعني شعاعًا ، ولكنها تعني أيضًا سلك عجلة العربة . [ 3 ] الاختصار والرمز الرياضي الشائع لنصف القطر هو R أو r . وبالمثل، يُعرَّف القطر (يُرمز له بـ D أو d ) بأنه ضعف نصف القطر. [ 4 ]
إذا لم يكن للجسم مركز، فقد يُشير المصطلح إلى نصف قطر الدائرة المحيطة به، أو نصف قطر الكرة المحيطة به . في كلتا الحالتين، قد يكون نصف القطر أكبر من نصف القطر، والذي يُعرَّف عادةً بأنه أقصى مسافة بين أي نقطتين في الشكل. أما نصف قطر الدائرة الداخلية للشكل الهندسي، فهو عادةً نصف قطر أكبر دائرة أو كرة موجودة فيه. ويُعرف نصف قطر التجويف الداخلي للحلقة أو الأنبوب أو أي جسم مجوف آخر بأنه نصف قطر تجويفه.
بالنسبة للمضلعات المنتظمة ، يكون نصف القطر مساويًا لنصف قطر الدائرة المحيطة بها. [ 2 ] يُسمى نصف قطر الدائرة الداخلية للمضلع المنتظم أيضًا بالعمود النازل . [ 5 ] في نظرية المخططات ، نصف قطر المخطط هو أصغر مسافة بين أي رأس u وأي رأس آخر في المخطط. [ 6 ]
نصف قطر الدائرة التي محيطها ( محيط الدائرة ) C هو [ b ]
صيغة
بالنسبة للعديد من الأشكال الهندسية، يرتبط نصف القطر بعلاقة محددة جيداً مع القياسات الأخرى للشكل.
دوائر
نصف قطر دائرة مساحتها A هو
نصف قطر الدائرة التي تمر بالنقاط الثلاث غير الواقعة على خط مستقيم واحد P1 و P2 و P3 يُعطى بالعلاقة التالية :
حيث θ هي الزاوية ∠P1P2P3 . تستخدم هذه الصيغة قانون الجيب . إذا كانت إحداثيات النقاط الثلاث هي ( x1 , y1 ) ، ( x2 , y2 ) ، و ( x3 , y3 ) ، فيمكن التعبير عن نصف القطر كما يلي :
المضلعات المنتظمة
| ن | R n |
|---|---|
| 3 | 0.577 350... |
| 4 | 0.707 106... |
| 5 | 0.850 650... |
| 6 | 1 |
| 7 | 1.152 382... |
| 8 | 1.306 562... |
| 9 | 1.461 902... |
| 10 | 1.618 033... |

نصف قطر المضلع المنتظم ذي n ضلعًا طول كل منها s يُعطى بالعلاقة r = R n s ، حيث
تُعطى قيم R n للقيم الصغيرة لـ n في الجدول. إذا كانت s = 1 ، فإن هذه القيم هي أيضًا أنصاف أقطار المضلعات المنتظمة المقابلة.
المكعبات الفائقة
نصف قطر مكعب فائق الأبعاد ذي d ضلعه s هو
الاستخدام في أنظمة الإحداثيات
الإحداثيات القطبية
نظام الإحداثيات القطبية هو نظام إحداثيات ثنائي الأبعاد يتم فيه تحديد كل نقطة على مستوى من خلال المسافة من نقطة ثابتة والزاوية من اتجاه ثابت.
تُسمى النقطة الثابتة (المماثلة لنقطة الأصل في النظام الإحداثي الديكارتي ) بالقطب ، والشعاع المنطلق من القطب في الاتجاه الثابت يُسمى المحور القطبي . تُسمى المسافة من القطب بالإحداثي القطري أو نصف القطر ، والزاوية بالإحداثي الزاوي أو الزاوية القطبية أو السمت . [ 8 ]
الإحداثيات الأسطوانية
في نظام الإحداثيات الأسطوانية، يوجد محور مرجعي ومستوى مرجعي عمودي عليه. نقطة الأصل هي النقطة التي يمكن عندها اعتبار جميع الإحداثيات الثلاثة مساوية للصفر، وهي نقطة تقاطع المستوى المرجعي مع المحور.
يُطلق على المحور اسم المحور الأسطواني أو المحور الطولي ، وذلك لتمييزه عن المحور القطبي ، وهو الشعاع الذي يقع في المستوى المرجعي، ويبدأ من نقطة الأصل ويشير إلى الاتجاه المرجعي.
قد تُسمى المسافة من المحور بالمسافة القطرية أو نصف القطر ، بينما يُشار أحيانًا إلى الإحداثي الزاوي بالموقع الزاوي أو السمت . يُطلق على نصف القطر والسمت معًا اسم الإحداثيات القطبية ، لأنهما يُطابقان نظام إحداثيات قطبية ثنائي الأبعاد في المستوى المار بالنقطة، والموازي للمستوى المرجعي. قد يُسمى الإحداثي الثالث بالارتفاع أو العلو ( إذا اعتُبر المستوى المرجعي أفقيًا)، أو الموقع الطولي ، [ 9 ] أو الموقع المحوري . [ 10 ]
الإحداثيات الكروية
في نظام الإحداثيات الكروية، يصف نصف القطر المسافة بين نقطة ونقطة أصل ثابتة. ويُحدد موقعها بشكل أدق من خلال الزاوية القطبية المقاسة بين الاتجاه القطري واتجاه سمت ثابت، وزاوية السمت، وهي الزاوية بين الإسقاط العمودي للاتجاه القطري على مستوى مرجعي يمر بنقطة الأصل ويكون عموديًا على اتجاه السمت، واتجاه مرجعي ثابت في ذلك المستوى.
انظر أيضاً
ملحوظات
مراجع
- ↑ "نصف القطر - التعريف والمزيد من قاموس ميريام-ويبستر المجاني" . Merriam-webster.com . تم الاطلاع عليه بتاريخ 22-05-2012 .
- 1 2 "نصف قطر المضلع المنتظم" . مرجع الرياضيات المفتوح . تم الاسترجاع في 12-05-2025 .
- ↑ تعريف نصف القطر في dictionary.reference.com. تم الاطلاع عليه بتاريخ 2009-08-08.
- ↑ تعريف نصف القطر على موقع mathwords.com. تم الاطلاع عليه بتاريخ 2009-08-08.
- ↑ "عمود المضلع" . مرجع الرياضيات المفتوح . تم الاسترجاع في 12-05-2025 .
- ↑ جوناثان ل. غروس، جاي يلين (2006)، نظرية الرسوم البيانية وتطبيقاتها . الطبعة الثانية، 779 صفحة؛ دار نشر سي آر سي. رقم ISBN 1-58488-505-X9781584885054. تم الوصول إلى النسخة الإلكترونية بتاريخ 2009-08-08.
- ↑ باتريشيا روثمان. "الرجل الذي اخترع باي" . التاريخ اليوم . المجلد 59، العدد 7 يوليو 2009.
- ↑ براون، ريتشارد ج. (1997). أندرو م. جليسون (محرر). الرياضيات المتقدمة: ما قبل التفاضل والتكامل مع الرياضيات المتقطعة وتحليل البيانات . إيفانستون، إلينوي: ماكدوغال ليتل. ISBN 0-395-77114-5.
- ↑ كرافت، سي.؛ فولوكيتين، أ.س. (1 يناير 2002). "تفاعل حزمة الإلكترونات الرنانة مع عدة موجات هجينة سفلية" . فيزياء البلازما . 9 (6): 2786-2797 . Bibcode : 2002PhPl....9.2786K . doi : 10.1063/1.1465420 . ISSN 1089-7674 . تم الاسترجاع في 9 فبراير 2013.
...في الإحداثيات الأسطوانية (
r
،
θ
،
z
) ... و Z=v
bz
t هو الموضع الطولي...
{{cite journal}}: CS1 maint: deprecated archiveal service ( link ) - ↑ غرويسمان، ألكسندر؛ شتاينبرغ، فيكتور (24 فبراير 1997). "أزواج الدوامات المنفردة في تدفق كويت المرن اللزج". رسائل المراجعة الفيزيائية . 78 (8). الجمعية الفيزيائية الأمريكية (APS): 1460-1463 . arXiv : patt-sol/9610008 . Bibcode : 1997PhRvL..78.1460G . doi : 10.1103/physrevlett.78.1460 . ISSN 0031-9007 . S2CID 54814721 . "[...]حيث r و θ و z هي إحداثيات أسطوانية [...] كدالة للموضع المحوري [...]"
- رادي
