Formeln für Berechnungen am Rhombus (Fläche, Länge, Breite)
Ein Rhombus wird häufig auch als Raute bezeichnet. Es ist ein Viereck mit folgenden Eigenschaften:
- Alle 4 Seiten sind gleich lang.
- Keine Ecke hat einen Winkel von 90°.
- Der jeweils gegenüber liegende Winkel ist gleich groß.
- Die Winkel von zwei benachbarten Ecken ergibt 180°.
- Die Summe aller Winkel ergibt 360°.
- Die gegenüber liegenden Seiten verlaufen parallel zueinander.
- Beide Diagonalen sind Symmetrieachsen, stehen senkrecht zueinander und halbieren den Rhombus.
- Eine Diagonale zerlegt es in zwei gleichschenklige Dreiecke.
- Ein Rhombus kann nur einen Inkreis besitzen, bei der alle 4 Kanten berührt werden. Bei einem Außenkreis werden nur 2 Ecken berührt.
Berechnungen am Rhombus
Bei einem Rhombus werden in der Regel folgende Dinge berechnet:
- Fläche: Formelzeichen A
- Seitenlänge: Formelzeichen l
- Breite: Formelzeichen b
- Umfang: Formelzeichen U
- Lange Diagonale: Formelzeichen e
- Kurze Diagonale: Formelzeichen f
- Winkel α
- Winkel β
Für die Berechnung benutzt man folgende Formeln:
Fläche A:
Beispiel:
Seitenlängen (l): 100 mm
Breite (b): 60,1815 mm
Lange Diagonale (e): 189,665 mm
Kurze Diagonale (f): 63,461 mm
Winkel α: 37°, sin α: 0,601815
Winkel β: 143°, sin β: 0,601815
Gesucht: Fläche A
Ergebnis mit der ersten Formel: 100 · 60,1815 = 6018,15 mm²
Ergebnis mit der zweiten Formel: 63,461 · 189,665 : 2 = 6018,165 mm²
Ergebnis mit der dritten und vierten Formel: 100 · 100 · 0,601815 = 6018,15 mm²
Länge l:
Beispiel:
Fläche (A): 6018,15 mm²
Breite (b): 60,1815 mm
Lange Diagonale (e): 189,665 mm
Kurze Diagonale (f): 63,461 mm
Gesucht: Länge l
Ergebnis mit der ersten Formel: 6018,15 : 60,1815 = 100 mm
Ergebnis mit der zweiten Formel: Wurzel aus 8993,2 + 1006,8 = Wurzel aus 10000 = 100 mm
Breite B:
Beispiel:
Fläche (A): 6018,15 mm²
Länge (l): 100 mm
Winkel α: 37°, sin α: 0,601815
Winkel β: 143°, sin β: 0,601815
Gesucht: Breite b
Ergebnis mit der ersten Formel: 6018,15 : 100 = 60,1815 mm
Ergebnis mit der zweiten und dritten Formel: 100 · 0,601815 = 60,1815 mm
Umfang U:
Beispiel:
Länge (l): 100 mm
Breite (b): 60,1815 mm
Winkel α: 37°, sin α: 0,601815
Winkel β: 143°, sin β: 0,601815
Gesucht: Umfang U
Ergebnis mit der ersten Formel: 4 · 100 = 400 mm
Ergebnis mit der zweiten und dritten Formel: 240,7272 : 0,601815 = 400 mm
Lange Diagonale e:
Beispiel:
Länge (l): 100 mm
Breite (b): 60,1815 mm
Winkel α: 37°, sin α: 0,601815
Halber Winkel α: 18,5°, sin α/2: 0,317304, cos α/2: 0,948323
Winkel β: 143°, sin β: 0,601815
Halber Winkel β: 71,5°, sin β/2: 0,948323
Gesucht: Diagonale e
Ergebnis mit der ersten Formel: 60,1815 : 0,317304 = 189,665 mm
Ergebnis mit der zweiten Formel: 100 · 0,601815 : 0,317304 = 189,665 mm
Ergebnis mit der dritten und vierten Formel: 2 · 100 · 0,948323 = 189,665 mm
Lange Diagonale f:
Beispiel:
Länge (l): 100 mm
Breite (b): 60,1815 mm
Winkel α: 37°, sin α: 0,601815
Halber Winkel α: 18,5°, sin α/2: 0,317304
Winkel β: 143°, sin β: 0,601815
Halber Winkel β: 71,5°, sin β/2: 0,948323, cos β/2: 0,317304
Gesucht: Diagonale f
Ergebnis mit der ersten Formel: 60,1815 : 0,948323 = 63,461 mm
Ergebnis mit der zweiten Formel: 100 · 0,601815 : 0,948323 = 63,461 mm
Ergebnis mit der dritten und vierten Formel: 2 · 100 · 0,317304 = 63,461 mm
Winkel α und β
Um die Winkel α und β zu errechnen, gibt es sehr viele Möglichkeiten. Hierfür muss man, je nachdem welche Informationen verfügbar sind, nur eine hier gezeigte Formel umstellen bzw. die Winkelfunktionen nutzen. Eine Möglichkeit um sin α zu berechnen wäre z.B. sin α = b : l.