塑膠跑道及田徑跑道占地面積的計算要求精確無誤,這是建設跑道設計施工的基本步驟.先計算好跑道的占地面積克大大節省跑道面原材料,使得塑膠跑道建設方案更加精確,防止不必要的人、財、物的浪費,下面適普益康體育為大家分析下塑膠跑道、田徑跑道占地面積計算方法。
為什么要提出精密計算問題呢?請看圖l。假如分別計算彎道和整個直道段的占地面積的話,那么,就會多余出如圖中的陰影部分所占的面積。
首先,我們可以分別計算出彎道段和直道段的面積,并把直道延長部分分成兩個三角形,計算出其中之一的面積,見圖2。這樣,陰影部分就會大大減少。但是,這樣計算出的面積和實際占地面積還有較大出入,如圖2陰影部分。
怎樣(yang)才(cai)能精確計算(suan)出塑膠跑(pao)道(dao)、田(tian)徑(jing)跑(pao)道(dao)的(de)占(zhan)地(di)面積?下面介紹兩種比較簡單的(de)方(fang)法。兩種計算(suan)方(fang)法都能精確地(di)計算(suan)出田(tian)徑(jing)跑(pao)道(dao)的(de)占(zhan)地(di)面積,其結(jie)果完全一樣(yang)。
1 初等數學法
2 積分法
我們知道,田徑場地的直、彎道處的情況可以分成以下幾種情況?見圖3—6。
根據以上圖形所示,我們可以得出如下的計算公式:
1.1 設圓心為原點,以直曲分界線為X軸,以場地縱中線為Y軸建立平面直角坐標系,我們計算圖內陰影部分的面積公式為:
(1)
1.2 在圖5情況下,積分上限不是r還需另外求出。其步驟為:
設直道延長部分為Z,則積分上限b=R²-Z²;計算出b后代人上面公式可得:<
(2)
1.3 假如跑道情況如圖6,即直道多于彎道。例如直道八條,彎道六條,計算方法可以根據具體情況分別采用公式(1)和公式(2)。
除了用積分法精確計算出跑道的占地面積外,我們還可以用初等數學方法,同樣能精確計算出跑道的占地面積,但一般來說,計算步驟比較煩瑣,現討論其中比較簡便的一種方法。
(1)如前所示(shi),建立直(zhi)角坐標系(xi),從原點至直(zhi)道里(li)邊延長線與(yu)彎道外沿(yan)的交點A引一條射線皋如圖7。
圖中ΔAOC的面積減去此三角形中的扇形面積即為陰影部分的面積,這樣,跑道占地面積就成為直道、陰影部分和扇形彎道面積之積了。
(2)在圖3,圖4情況下,OC即半徑r;在圖5情況下
AC為已知條件。
(3)三角形AOC的面積:
設AC為b、OC為a;
(3)陰影部分面積;
S陰:(SΔ—S小)×4
(4)所余彎道扇形面積;
(5)跑道占地面積;
S=S陰+S扇+S道
以上是分(fen)別用積分(fen)法(fa)和初等數學方(fang)(fang)法(fa)精確計算跑道(dao)占(zhan)地面(mian)積的公式(shi),下(xia)面(mian)就標準400米田徑(jing)場地(r=36,八條跑道(dao),分(fen)道(dao)寬為1.25米),如(ru)圖8情況下(xia)的跑道(dao)占(zhan)地面(mian)積的詳細(xi)計算過程(cheng)及方(fang)(fang)法(fa)如(ru)下(xia),以供參考(kao)。
(6)三角形內扇形面積: