Küreselden Kartezyene Dönüştürücü

Değerleri girin; x sonucunu alın.

Nasıl hesaplanır?

Araç fizik gösterimini kullanır: r orijine uzaklık, θ (teta) pozitif z ekseninden ölçülen kutup açısı, φ (fi) ise pozitif x ekseninden xy düzleminde ölçülen azimut açısıdır. İki açı da derece olarak girilir ve içeride radyana çevrilir. Sonra x = r sin θ cos φ, y = r sin θ sin φ ve z = r cos θ hesaplanır. Sonuçlar iki ondalığa yuvarlanır. Negatif r kabul edilir ve noktayı ters yöne götürür; koordinatlar işaret değiştirir. θ için 0–180°, φ için 0–360° dışındaki açılar reddedilmez; trigonometrik fonksiyonlar döngüsel olduğundan hesap yapılır, ancak 180° üzerindeki θ aynı noktayı alışılmadık bir biçimde tanımlar.

Örnek hesaplama

r = 10, θ = 60° ve φ = 45° alalım. Sinüs ve kosinüsler: sin 60° ≈ 0,8660, cos 60° = 0,5, sin 45° = cos 45° ≈ 0,7071. Buradan x = 10 × 0,8660 × 0,7071 ≈ 6,12, y = 10 × 0,8660 × 0,7071 ≈ 6,12 ve z = 10 × 0,5 = 5,00 bulunur. Nokta (6,12; 6,12; 5,00) olur. Orijine uzaklığı √(6,12² + 6,12² + 5²) = 10 eder; bu da dönüşümü doğrular.

Bu örneği dene →

Sık yapılan hatalar

  • Açıları radyan olarak girmek. Alanlar derece bekler; 1,0472 yazarsanız yaklaşık 1 derece okunur, 60 değil.
  • θ ile φ'yi karıştırmak. Burada θ z ekseninden eğim, φ xy düzlemindeki dönüştür; ancak bazı ders kitapları ve yazılımlar ters adlandırma kullanır.
  • θ'yı enlem sanmak. Enlem ekvatordan, θ ise kutuptan (z ekseninden) ölçülür; yani 30° enlem θ = 60°'ye karşılık gelir.
  • cos 90° gibi sonuçlarda tam 0 beklemek. Değerler iki ondalığa yuvarlanır; kayan noktalı artıklar 0,00 olarak görünür.

Bu hesaplama hakkında

Küresel koordinatlar bir noktayı üç değerle tanımlar: orijine olan uzaklık olan yarıçap r, pozitif z eksenine göre eğim açısı olan kutup açısı θ ve xy düzleminde x eksenine göre dönüş açısı olan azimut açısı φ. Bu değerlerin kartezyen koordinatlara dönüşümü x = r·sinθ·cosφ, y = r·sinθ·sinφ ve z = r·cosθ formülleriyle yapılır.

Bu dönüşüm; yörünge mekaniği, elektromanyetik alan problemleri ve kuantum mekaniğindeki açısal dalga fonksiyonlarıyla uğraşan fizikçilerin, kamera döndürme veya joystick girdisini sahnedeki x/y/z konumuna çeviren 3B grafik ve oyun geliştiricilerinin, ayrıca bir yön ve mesafeyi uzaydaki bir noktaya dönüştürmesi gereken astronomi ve robotik uygulamalarının günlük işidir.

Bu faydalı oldu mu?

En fazla 3 tepki seçebilirsiniz.

Yorumlar

  • İlk yorumu siz yazın.

Popüler hesaplayıcılar

Tüm Hesaplayıcılar