アーチ(半径・矢高・弦の長さ・中心角)の計算
弦の長さと矢高、または半径と弦の長さ、または半径と中心角を入れると、アーチの残りの寸法と弧の長さを計算します。レンガを積むときの個数の目安も出ます。花壇の縁やアーチ窓の型紙づくりに使えます。
くわしい条件を変える(なくても計算できます)
計算方法
半径 =(矢高の2乗 +(弦の長さ ÷ 2)の2乗)÷(2 × 矢高)
例:弦の長さ8メートル、矢高2メートルなら、半径は(4 + 16)÷ 4 = 5メートルです。
中心角 = 2 × アークサイン((弦の長さ ÷ 2)÷ 半径)、弧の長さ = 半径 × 中心角(ラジアン)
上の例では、中心角は約106.260度、弧の長さは約9.273メートルです。中心角180度になると、弦の長さが半径の2倍(直径)になる半円のアーチです。
半径と中心角がわかっているときは、弦の長さ = 2 × 半径 × サイン(中心角 ÷ 2)、矢高 = 半径 ×(1 − コサイン(中心角 ÷ 2))で、弦の長さと矢高を求められます。
レンガの個数 個数 = 弧の長さ ÷(レンガ1個の長さ + 目地の幅)(切り上げ)です。実際の個数は、積み方や目地の通し方で変わる目安です。
出典:式の定義:半径・弦の長さ・矢高・中心角の関係は、円の弦とその中点から円周までの距離(矢高)、中心角の関係(円の性質と三角関数)から決まります。弧の長さは「半径 × 中心角(ラジアン)」という弧の長さの定義そのものです。いずれも公的な基準ではなく、幾何学の計算式です
よくある質問
アーチの半径はどう出す?
弦の長さと矢高がわかれば、「(矢高の2乗 +(弦の長さ ÷ 2)の2乗)÷(2 × 矢高)」で計算できます。弦8メートル、矢高2メートルなら半径5メートルです。
中心角180度はどんな形?
半円のアーチです。弦の長さがちょうど半径の2倍(直径)になり、矢高は半径と同じになります。
矢高とは何?
弦(アーチの両端を結ぶ直線)の中点から、アーチのいちばん高いところまでの高さです。「アーチの高さ」と考えて問題ありません。
レンガは何個いる?
弧の長さを、レンガ1個の長さに目地の幅を足した長さで割った数が目安です。実際の個数は積み方や目地の通し方によって変わります。
半円より高いアーチも計算できる?
この計算は矢高が半径以下の、半円までのアーチを対象にしています。半円を超える形は、別の考え方が必要です。