Поворот (угол)

редактировать

Перемена
Единица	Плоский угол
Условное обозначение	tr или pla
Конверсии
1 тр в...	... равно...

радианы	2 π рад ≈ 6,283185307... рад
миллирадианы	2000 π мрад ≈ 6283,185307... мрад
градусы	360 °
грады	400 ^г

Вращения против часовой стрелки вокруг центральной точки, где полный оборот равен 1 обороту.

Очередь является единицей угла плоскости измерения, равная 2 л радианов, 360 градусов или 400 gradians. Поворот также упоминается как цикл (сокращенно циклоолефинов. Или цил.), Оборот (сокращенно об.), Полное вращение (сокращенно гнили.) Или полный круг.

Подразделения оборота включают полуобороты, четверть оборота, центитурны, миллиитурны, точки и т. Д.

СОДЕРЖАНИЕ

1 Подразделения
2 История
3 Символы единиц измерения
4 Преобразование единиц
5 предложений для одной буквы, представляющей 2 π
6 Примеры использования
7 См. Также
8 ссылки
9 Внешние ссылки

Подразделения

Оборот можно разделить на 100 центрифуг или 1000 миллиоборотов, каждый миллиоборот соответствует углу 0,36 °, который также можно записать как 21 ′ 36 ″. Транспортира разделена на centiturns обычно называется процент транспортира.

Также используются двоичные дроби оборота. Моряки традиционно разделили поворот на 32 точки компаса. Двоичная степень, также известная как двоичный радиан (или Brad), является1/256перемена. Двоичная степень используется в вычислениях, так что угол может быть представлен с максимально возможной точностью в одном байте. Другие меры угла, используемые в вычислениях, могут быть основаны на делении одного целого поворота на 2 ⁿ равных частей для других значений n.

Понятие поворота обычно используется для плоских вращений.

История

Слово поворот происходит через латынь и французский язык от греческого слова τόρνος ( tórnos - токарный станок ).

В 1697 году Дэвид Грегори использовалπ/ρ(пи над ро) для обозначения периметра круга (т.е. длины окружности ), деленного на его радиус. Однако ранее в 1647 году Уильям Отред использовалδ/π(дельта над пи) для отношения диаметра к периметру. Первое использование символа π как такового в его нынешнем значении (периметр, разделенный на диаметр) было в 1706 году валлийским математиком Уильямом Джонсом. Эйлер принял символ с таким значением в 1737 году, что привело к его широкому использованию.

Латинское слово « поворот» - versor, что означает вращение вокруг произвольной оси в трехмерном пространстве. Версоры образуют точки в эллиптическом пространстве и мотивируют изучение кватернионов - алгебры, разработанной Гамильтоном в 1840-х годах.

Процентные транспортиры существуют с 1922 года, но термины центитурны, миллиобороты и микроповороты были введены намного позже британским астрономом Фредом Хойлом в 1962 году. Некоторые измерительные приборы для артиллерийского и спутникового наблюдения имеют миллилитровые шкалы.

Символы единиц

Немецкий стандарт DIN 1315 (март 1974 г.) предложил обозначение единицы измерения pla (от латинского: plenus angulus «полный угол») для поворотов. В соответствии со стандартом DIN 1301-1 (октябрь 2010 г.), так называемый воллвинкель («полный угол») не является единицей СИ. Однако это юридическая единица измерения в ЕС и Швейцарии.

В стандарте ISO 80000-3 : 2006 упоминается, что название устройства « оборот» с символом используется для вращающихся машин, а также термин « поворот» означает полный оборот. Стандарт IEEE 260.1: 2004 также использует вращение имени модуля и символ r. ${\ displaystyle r}$ $р$

Научные калькуляторы HP 39gII и HP Prime поддерживают символ единиц для оборотов с 2011 и 2013 годов соответственно. Поддержка была также добавлена в newRPL для HP 50g в 2016 году и для hp 39g +, HP 49g +, HP 39gs и HP 40gs в 2017 году. Угловой режим TURN был также предложен для WP 43S, но калькулятор вместо этого реализует MULπ ( кратное π ) как мода и единица с 2019 года. ${\ displaystyle tr}$ ${\ displaystyle tr}$ ${\ displaystyle tr}$ ${\ displaystyle tr}$

Преобразование единиц

Окружности на единичной окружности (чей радиус один) составляет 2 π.

Сравнение углов, выраженных в градусах и радианах.

Один оборот равен 2 π (≈ 6,283 185 307 179 586) радиан, 360 градусов или 400 град.

Преобразование общих углов
Повороты	Радианы		Градусы	Градианы, или угоны
0 ход	0 рад		0 °	0 ^г
1/24 перемена	𝜏/24 рад	π/12 рад	15 °	16+2/3^грамм
1/16 перемена	𝜏/16 рад	π/8 рад	22,5 °	25 ^г
1/12 перемена	𝜏/12 рад	π/6 рад	30 °	33+1/3^грамм
1/10 перемена	𝜏/10 рад	π/5 рад	36 °	40 ^г
1/8 перемена	𝜏/8 рад	π/4 рад	45 °	50 ^г
1/2 π перемена	1 рад		c.57,3 °	c.63,7 ^г
1/6 перемена	𝜏/6 рад	π/3 рад	60 °	66+2/3^грамм
1/5 перемена	𝜏/5 рад	2 π/5 рад	72 °	80 ^г
1/4 перемена	𝜏/4 рад	π/2 рад	90 °	100 ^г
1/3 перемена	𝜏/3 рад	2 π/3 рад	120 °	133+1/3^грамм
2/5 перемена	2𝜏/5 рад	4 π/5 рад	144 °	160 ^г
1/2 перемена	𝜏/2 рад	π рад	180 °	200 ^г
3/4 перемена	3𝜏/4 рад	3 π/2 рад	270 °	300 ^г
1 ход	𝜏 рад	2 π рад	360 °	400 ^г

Предложения для одной буквы, представляющей 2 π

Дуга окружности той же длины, что и радиус этой окружности, соответствует углу в 1 радиан. Полный круг соответствует полному обороту или примерно 6,28 радиана, что здесь выражено греческой буквой тау ( τ).

В 1746 году Леонард Эйлер впервые использовал греческую букву « пи» для обозначения длины окружности, деленной на радиус (т.е. «пи» составляет примерно 6,28...) круга.

В 2001 году Роберт Пале предложил использовать число радианов в повороте как фундаментальную константу окружности вместо π, которое составляет число радианов в полоборота, чтобы сделать математику более простой и интуитивно понятной. В его предложении для обозначения константы () использовался символ « π с тремя ногами». ${\ Displaystyle \ пи \! \; \! \! \! \ пи = 2 \ пи}$ ${\ Displaystyle \ пи \! \; \! \! \! \ пи = 2 \ пи}$

В 2008 году Томас Колигнатус предложил заглавную греческую букву тета, Θ, представлять 2 π.

Греческая буква тета происходит от финикийской и еврейской буквы teth, 𐤈 или ט, и было замечено, что более старая версия символа, означающего колесо, напоминает колесо с четырьмя спицами. Также было предложено использовать символ колеса, teth, для обозначения величины 2 π, и совсем недавно была установлена связь между другими древними культурами о существовании символа колеса, солнца, круга или диска, т. Е. Других вариаций. of teth - как представление для 2 π.

В 2010 году Майкл Хартл предложил использовать греческую букву тау для обозначения постоянной окружности: τ = 2 π. Он предложил две причины. Во-первых, τ - это количество радианов за один оборот, что позволяет выразить доли оборота более прямо: например, a3/4 очередь будет представлена как 3 τ/4 рад вместо 3 π/2 рад. Во-вторых, τ визуально напоминает π, связь которого с постоянной окружности неизбежна. Hartl в Tau Manifesto дает много примеров формул, которые, как утверждается, будет понятнее, где τ используется вместо П.

Изначально ни одно из этих предложений не получило широкого признания в математическом и научном сообществах. Однако использование τ стало более распространенным, например:

В 2012 году образовательный сайт Khan Academy начал принимать ответы, выраженные через τ.
В июне 2017 года для версии 3.6 язык программирования Python принял имя tau, чтобы обозначать количество радианов в повороте.
Τ -functionality становится доступным в калькуляторе Google и на несколько языках программирования, таких как Python, Рака, обработки, Нима и ржавчина.
Он также использовался по крайней мере в одной математической исследовательской статье, автором которой является τ- промотор Питер Харремоэс.
В 2020 году для выпуска 5.0 Tau был добавлен в .NET Core (который переименовывается в.NET для выпуска 5.0).

В следующей таблице показано, как различные тождества и неравенства появляется, если τ : = 2 π использовали вместо П.


Формула	Используя π	Используя τ	Примечания
1/4 круга	π/2 рад	τ/4 рад
Окружность C окружности радиуса r	C = 2 πr	C = τr
Площадь круга	А = πr ²	А =τr ²/2	Напомним, что площадь сектора угла θ (измеренная в радианах) равна A =θr ²/2.
Площадь правильного n -угольника с единичным радиусом описанной окружности	А =п/2 грех 2π/п	А =п/2 грех τ/п
Объем н- шарика	${\ displaystyle V_ {n} (R) = {\ frac {\ pi ^ {\ frac {n} {2}}} {\ Gamma \ left ({\ frac {n} {2}} + 1 \ right) }} R ^ {n}}$ ${\ displaystyle V_ {n} (R) = {\ frac {\ pi ^ {\ frac {n} {2}}} {\ Gamma \ left ({\ frac {n} {2}} + 1 \ right) }} R ^ {n}}$	${\ Displaystyle V_ {n} (R) = {\ frac {\ tau ^ {\ left \ lfloor {\ frac {n} {2}} \ right \ rfloor}} {n !!}} (1 + n \ имя оператора {мод} 2) R ^ {n}}$ ${\ Displaystyle V_ {n} (R) = {\ frac {\ tau ^ {\ left \ lfloor {\ frac {n} {2}} \ right \ rfloor}} {n !!}} (1 + n \ имя оператора {мод} 2) R ^ {n}}$
Площадь поверхности n- шара	${\ displaystyle S_ {n} (R) = {\ frac {2 \ pi ^ {\ frac {n + 1} {2}}} {\ Gamma {\ big (} {\ frac {n + 1} {2) }} {\ big)}}} R ^ {n}}$ ${\ displaystyle S_ {n} (R) = {\ frac {2 \ pi ^ {\ frac {n + 1} {2}}} {\ Gamma {\ big (} {\ frac {n + 1} {2) }} {\ big)}}} R ^ {n}}$	${\ Displaystyle S_ {n} (R) = {\ frac {\ tau ^ {\ left \ lfloor {\ frac {n + 1} {2}} \ right \ rfloor}} {(n-1) !!} } (2- (n \ OperatorName {mod} 2)) R ^ {n}}$ ${\ Displaystyle S_ {n} (R) = {\ frac {\ tau ^ {\ left \ lfloor {\ frac {n + 1} {2}} \ right \ rfloor}} {(n-1) !!} } (2- (n \ OperatorName {mod} 2)) R ^ {n}}$
Интегральная формула Коши	${\ displaystyle f (a) = {\ frac {1} {2 \ pi i}} \ oint _ {\ gamma} {\ frac {f (z)} {za}} \, dz}$ ${\ displaystyle f (a) = {\ frac {1} {2 \ pi i}} \ oint _ {\ gamma} {\ frac {f (z)} {za}} \, dz}$	${\ displaystyle f (a) = {\ frac {1} {\ tau i}} \ oint _ {\ gamma} {\ frac {f (z)} {za}} \, dz}$ ${\ displaystyle f (a) = {\ frac {1} {\ tau i}} \ oint _ {\ gamma} {\ frac {f (z)} {za}} \, dz}$
Стандартное нормальное распределение	${\ displaystyle \ varphi (x) = {\ frac {1} {\ sqrt {2 \ pi}}} e ^ {- {\ frac {x ^ {2}} {2}}}}$ ${\ displaystyle \ varphi (x) = {\ frac {1} {\ sqrt {2 \ pi}}} e ^ {- {\ frac {x ^ {2}} {2}}}}$	${\ displaystyle \ varphi (x) = {\ frac {1} {\ sqrt {\ tau}}} e ^ {- {\ frac {x ^ {2}} {2}}}}$ ${\ displaystyle \ varphi (x) = {\ frac {1} {\ sqrt {\ tau}}} e ^ {- {\ frac {x ^ {2}} {2}}}}$
Приближение Стирлинга	${\ displaystyle n! \ sim {\ sqrt {2 \ pi n}} \ left ({\ frac {n} {e}} \ right) ^ {n}}$ $п! \ sim \ sqrt {2 \ pi n} \ left (\ frac {n} {e} \ right) ^ n$	${\ displaystyle n! \ sim {\ sqrt {\ tau n}} \ left ({\ frac {n} {e}} \ right) ^ {n}}$ ${\ displaystyle n! \ sim {\ sqrt {\ tau n}} \ left ({\ frac {n} {e}} \ right) ^ {n}}$
Тождество Эйлера	0 е ^iπ = - 1 e ^iπ + 1 = 0	0 е ^iτ = 1 e ^iτ - 1 = 0
n- е корни единства	${\ displaystyle e ^ {2 \ pi i {\ frac {k} {n}}} = \ cos {\ frac {2k \ pi} {n}} + i \ sin {\ frac {2k \ pi} {n }}}$ ${\ displaystyle e ^ {2 \ pi i {\ frac {k} {n}}} = \ cos {\ frac {2k \ pi} {n}} + i \ sin {\ frac {2k \ pi} {n }}}$	${\ displaystyle e ^ {\ tau i {\ frac {k} {n}}} = \ cos {\ frac {k \ tau} {n}} + i \ sin {\ frac {k \ tau} {n} }}$ ${\ displaystyle e ^ {\ tau i {\ frac {k} {n}}} = \ cos {\ frac {k \ tau} {n}} + i \ sin {\ frac {k \ tau} {n} }}$
Приведенная постоянная Планка	${\ displaystyle \ hbar = {\ frac {h} {2 \ pi}}}$ $\ hbar = {\ frac {h} {2 \ pi}}$	${\ displaystyle \ hbar = {\ frac {h} {\ tau}}}$ ${\ displaystyle \ hbar = {\ frac {h} {\ tau}}}$	h - постоянная Планка.
Угловая частота	${\ displaystyle \ omega = {{2 \ pi} \ над T} = {2 \ pi f}}$ ${\ displaystyle \ omega = {{2 \ pi} \ над T} = {2 \ pi f}}$	${\ displaystyle \ omega = {{\ tau} \ над T} = {\ tau f}}$ ${\ displaystyle \ omega = {{\ tau} \ над T} = {\ tau f}}$
REACTANCE из индуктора	2 πfL	τfL
Реактивная из конденсатора	2 πfC	τfC

Примеры использования

В качестве угловой единицы поворот или вращение особенно полезны для больших углов, например, в связи с электромагнитными катушками и вращающимися объектами. См. Также номер обмотки.
Угловая скорость вращающегося оборудования, такого как автомобильные двигатели, обычно измеряется в оборотах в минуту или об / мин.
Круговые диаграммы показывают пропорции целого как доли оборота. Каждый процент показан как угол в один оборот.

Смотрите также

Герц (современный) или цикл в секунду (старый)
Угол поворота
Обороты в минуту
Повторяющийся круг
Spat (единица измерения) - телесный угол поворота, эквивалентный 4 π стерадианам.
Единичный интервал
Спред (рациональная тригонометрия)
Операция по модулю

использованная литература

внешние ссылки

Манифест тау