Hoeveel keer past het ene figuurtje in het andere?

Moderators: dirkwb, Xilvo

Reageer
Berichten: 165

Hoeveel keer past het ene figuurtje in het andere?

Hoi,

heb een vraag waar ik niet direct een antwoord op vind.

Gegeven zijn twee cirkeltjes met dezelfde straal r en ze bevinden zich (niet noodzakelijk maar stel van wel) op een vaste afstand l van elkaar (zie tekening).

De vraag is: hoeveel keer krijg ik deze deeltekening in zo'n grote cirkel met straal R?
microstates.jpg
microstates.jpg (13.62 KiB) 312 keer bekeken
Misschien nog meer ter verduidelijking: mocht er slechts één zo'n deelcirkel zijn, dan zou dit zijn:
\(N = \pi R^2/\pi r^2 = (R/r)^2\)
(de verhouding van de oppervlakten)

Berichten: 165

Re: Hoeveel keer past het ene figuurtje in het andere?

Heb misschien zelf het antwoord gevonden:

De oppervlakte van de twee cirkels op vaste afstand l berekenen:

Je kan een rechthoek rond beiden trekken en dan is de oppervlakte van die rechthoek \(S_{rechthoek} = (2r+l)\times2r\)

Nu is dit de oppervlakte van de omgeschreven rechthoek. Er blijven nog 4 hoekjes over die te veel zijn geteld.

De oppervlakte van die 4 stukjes is het verschil tussen de oppervlakte van een vierkant met zijde 2r en de ingeschreven cirkel met straal r: \(S_{4 stukjes}=4r^2-\pi r^2\)

De echte oppervlakte van de twee cirkels op afstand l (mijn oorspronkelijke vraag) is dus het verschil
\(S = S_{rechthoek}-S_{4 stukjes} = 4r^2+2rl-4r^2+\pi r^2 = 2rl+\pi r^2\)
Het aantal keren dat de figuur dus in de cirkel met straal R past is
\(N = \frac{\pi R^2}{2rl+\pi r^2}\)
Indien de afstand tussen beiden nul zou zijn (l=0) bekom je terug het resultaat uit de vorige post, wat volgens mij toch een goede controle is.

Reageer