Calculadora de elipse

Calcule a área, o perímetro, a excentricidade e a distância ao foco de uma elipse a partir dos semieixos.

Propriedades da elipse
Insira um semieixo maior com comprimento igual ou superior ao semieixo menor.

Sobre os cálculos de elipse

Uma elipse é o conjunto de pontos cuja soma das distâncias a dois focos fixos é constante. Ela lembra um círculo alongado ou comprimido e é descrita de forma conveniente por dois semieixos perpendiculares. O semieixo maior, chamado a por convenção, é o raio mais longo do centro até a curva. O semieixo menor, b, é o raio mais curto. Essas duas medidas bastam para obter a área, o perímetro aproximado, a excentricidade e a distância do centro a qualquer um dos focos. A fórmula da área é exata e multiplica pi pelos comprimentos dos dois semieixos. Isso reflete o fato de que ampliar um círculo unitário horizontalmente por a e verticalmente por b multiplica sua área pelo produto desses fatores. O perímetro é mais complexo porque a elipse não tem uma fórmula fechada elementar para seu contorno. Esta calculadora usa a segunda aproximação de Ramanujan, extremamente precisa para formatos comuns de elipse. Ela avalia um fator de forma adimensional baseado nos quadrados da diferença e da soma dos semieixos e aplica uma correção a pi multiplicado pela soma deles. A excentricidade mede quanto uma elipse se afasta de um círculo. A distância do centro ao foco é a raiz quadrada da diferença entre os quadrados dos semieixos maior e menor; a excentricidade divide essa distância pelo semieixo maior. Um círculo tem semieixos iguais, distância ao foco nula e excentricidade nula. Conforme a elipse fica mais estreita, sua excentricidade se aproxima de um, sem atingir esse valor em uma elipse não degenerada. Cada foco fica no eixo maior à distância calculada do centro, portanto a separação entre os dois focos é o dobro desse valor. Cálculos de elipse aparecem em geometria analítica, astronomia, arquitetura, óptica, acústica, projeto mecânico e modelos orbitais. Todas as medidas de entrada devem usar a mesma unidade. A área fica no quadrado dessa unidade; o perímetro e a distância ao foco mantêm a unidade original, e a excentricidade não tem unidade. A calculadora pressupõe que a seja pelo menos b; se as medidas estiverem invertidas, troque-as antes de calcular. Os valores exibidos são arredondados para seis casas decimais, então mantenha precisão adicional ao reutilizar resultados em engenharia. Uma conferência rápida é verificar se a área é positiva, se a excentricidade está entre zero inclusive e um exclusive e se a distância ao foco não supera o semieixo maior.

Exemplos de elipses

SemieixosPrincipais resultadosFormato
a = 5, b = 3Área 47.12389; excentricidade 0.8Uma elipse alongada comum.
a = 2, b = 2Área 12.566371; excentricidade 0Semieixos iguais formam um círculo.
a = 10, b = 6Área 188.495559; distância ao foco 8É uma versão ampliada do primeiro exemplo.

Como usar a calculadora de elipse

  1. Meça o raio mais longo e insira-o como semieixo maior.
  2. Meça o raio perpendicular mais curto e insira-o como semieixo menor.
  3. Selecione Calcular elipse para obter as quatro propriedades.
  4. Use unidades consistentes ao interpretar os comprimentos e a área.

Perguntas frequentes

O que é o semieixo maior?

O semieixo maior é a metade do diâmetro mais longo da elipse. Ele vai do centro até a curva na direção do eixo maior.

O perímetro da elipse é exato?

O perímetro exibido usa a aproximação de Ramanujan, de alta precisão. Ao contrário da circunferência, o perímetro de uma elipse geral não tem fórmula elementar exata.

O que significa excentricidade?

A excentricidade descreve quanto a elipse é alongada. Zero representa um círculo, enquanto valores próximos de um indicam elipses mais estreitas.

Onde ficam os focos?

Os focos ficam no eixo maior, a distâncias iguais em lados opostos do centro. A calculadora informa a distância do centro a um foco.

Posso usar qualquer unidade?

Sim, desde que os dois semieixos usem a mesma unidade de comprimento. A área usa unidades ao quadrado, enquanto o perímetro e a distância ao foco usam a unidade original.