In einem Halbkreis mit dem Durchmesser ergibt sich das arithmetische Mittel von und als Radius. Wählt man wieder als Durchmesser und konstruiert eine Orthogonale in dem Punkt, an dem sich und treffen, ergibt sich das geometrische Mittel als die Länge von diesem Punkt bis zum Schnittpunkt mit dem Halbkreis. Übersicht: Flächen mit Schwerpunktlage und Flächeninhalt. [1] Diese Eigenschaft lässt sich mit dem Satz des Pythagoras beweisen und kann außerdem zur Quadratur (Bestimmung der Fläche) eines Rechtecks verwendet werden. Ein Rechteck mit den Seitenlängen und und ein Quadrat mit der Seitenlänge des geometrischen Mittels aus und haben denselben Flächeninhalt. Für beliebige Formen ( außer dem Kreis), für die sich ein Rechteck gleicher Fläche konstruieren lässt, kann so auch deren Flächeninhalt bestimmt werden. Parametrisierung [ Bearbeiten | Quelltext bearbeiten] Der Halbkreis mit Radius und Mittelpunkt, der sich vollständig oberhalb von befindet, lässt sich durch folgende Gleichung beschreiben:. Der entsprechende Halbkreis, der vollständig unterhalb von liegt, lässt sich ausdrücken als:.
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Was ist ein Halbkreis?...... Teilt man einen Kreis durch eine Gerade durch seinen Mittelpunkt, so entstehen zwei kongruente Halbkreise. Wie beim Kreis ist der Halbkreis durch den Radius r bestimmt.... Der Halbkreis kann eine halbe Kreisfläche sein oder eine halbe Kreislinie. Im Folgenden wird nur die halbe Kreisscheibe betrachtet. Man kann den Halbkreis auch als Kreisausschnitt ansehen, der zum Winkel von 180° gehört, oder als Kreisabschnitt, dessen Sehne der Durchmesser ist. Größen des Halbkreises top...... Ein Halbkreis wird im Allgemeinen durch den Radius festgelegt. Dann sind der Flächeninhalt A=(1/2)*Pi*r² und der Umfang U=(Pi*+2)r. Halbkreis als Graph einer Funktion top...... Der Halbkreis ist auch der Graph einer Funktion. Die Funktionsgleichung lautet f(x)=sqrt(r²-x²) mit dem Definitionsbereich D={x|-r <= x <= r}. Halbkreis des Thales top...... Liegt im Halbkreis ein Dreieck, so gilt der Satz des Thales. "Ein Dreieck, dessen Grundseite ein Durchmesser ist und dessen Spitze auf einer Kreislinie liegt, ist ein rechtwinkliges Dreieck.
Wenn wir also berücksichtigen, dass die Basis des Halbkreises mit dem Radius r auf der X-Achse liegt Mit der Mitte der Basis am Ursprung sind die Koordinaten des Schwerpunkts \ left (0, \ frac {4r} {3 \ pi} \ right). Unabhängig von der Ausrichtung des Halbkreises bleibt die relative Position des Schwerpunkts gleich. Antwort Um den Schwerpunkt einer halbkreisförmigen Form zu finden müssen Sie den Radius (r) kennen, und dann können die x- und y-Koordinaten des Schwerpunkts wie folgt angezeigt werden: Haben Sie das bemerkt? Die x-Koordinate des Schwerpunkts ist Null? Dies liegt daran, dass das Koordinatensystem in der Mitte des Halbkreises platziert ist. Ashutosh
Die Betrachtung der Schwerpunktkoordinaten erfolgt aufgrund der Symmetrie des Stehaufmännchens um die x-Achse nur entlang der x-Achse. Flächeninhalt des Halbkreises Die Fläche des Halbkreises wird als A 1 bezeichnet. Da eine Berechnung der Fläche des Halbkreises in kartesischen Koordinaten nur mit großem Aufwand möglich ist, werden hier Polarkoordinaten verwendet. Radius und Drehwinkel für die Berechnung der Fläche und des Schwerpunkts in Polarkoordinaten \[ \require{cancel} \] \[ \tag{1} A_1 = \int\limits_0^\pi \int\limits_0^r r \, dr \, d \phi \] \[ \tag{2} A_1 = \int\limits_0^\pi \frac{r^2}{2} d \phi \] \[ \tag{3} A_1 = \frac{\pi \cdot r^2}{2} \] Schwerpunkt der Halbkreises Schwerpunkt des Halbkreises Die Schwerpunktkoordinate des Halbkreises wird als x S1 bezeichnet. Zu beachten ist hier, dass die Sinus- und Kosinusfunktion in der Berechnung der x- und y-Koordinate auf das jeweilige Koordinatensystem angepasst sein muss. In diesem Fall ist für die hier gesuchte x-Komponente die Sinusfunktion zu verwenden.
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