Pretvornik Kotov
Kot — Od Stopinj do Mikroarksekund
Obvladajte kotne enote v matematiki, astronomiji, navigaciji in inženirstvu. Od stopinj do radianov, od ločnih minut do tisočink, razumite vrtenja in pomen številk v resničnih aplikacijah.
Osnove Kotov
Kaj je Kot?
Kot meri vrtenje ali zasuk med dvema črtama. Pomislite na odpiranje vrat ali vrtenje kolesa. Meri se v stopinjah (°), radianih (rad) ali gradih. 360° = polni krog = en popoln obrat.
- Kot = količina vrtenja
- Polni krog = 360° = 2π rad
- Pravi kot = 90° = π/2 rad
- Ravna črta = 180° = π rad
Stopinja vs Radian
Stopinje: krog, razdeljen na 360 delov (zgodovinsko). Radiani: temeljijo na polmeru kroga. 2π radianov = 360°. Radiani so 'naravni' za matematiko/fiziko. π rad = 180°, torej 1 rad ≈ 57.3°.
- 360° = 2π rad (polni krog)
- 180° = π rad (polovica kroga)
- 90° = π/2 rad (pravi kot)
- 1 rad ≈ 57.2958° (pretvorba)
Druge Kotne Enote
Grad: 100 grad = 90° (metrični kot). Ločna minuta/sekunda: podrazdelitve stopinje (astronomija). Tisočinka: vojaška navigacija (6400 tisočink = krog). Vsaka enota za specifično uporabo.
- Grad: 400 grad = krog
- Ločna minuta: 1′ = 1/60°
- Ločna sekunda: 1″ = 1/3600°
- Tisočinka (NATO): 6400 mil = krog
- Polni krog = 360° = 2π rad = 400 grad
- π rad = 180° (polovica kroga)
- 1 rad ≈ 57.3°, 1° ≈ 0.01745 rad
- Radiani so naravni za računanje/fiziko
Pojasnilo Sistemov Enot
Sistem Stopinj
360° na krog (babilonski izvor - ~360 dni/leto). Podrazdeljen: 1° = 60′ (ločnih minut) = 3600″ (ločnih sekund). Univerzalno za navigacijo, geodezijo, vsakdanjo uporabo.
- 360° = polni krog
- 1° = 60 ločnih minut (′)
- 1′ = 60 ločnih sekund (″)
- Enostavno za ljudi, zgodovinsko
Sistem Radianov
Radian: dolžina loka = polmer. 2π rad = obseg kroga/polmer. Naravno za računanje (odvodi sin, cos). Standard v fiziki, inženirstvu. π rad = 180°.
- 2π rad = 360° (natančno)
- π rad = 180°
- 1 rad ≈ 57.2958°
- Naravno za matematiko/fiziko
Grad in Vojaški Sistem
Grad: 400 grad = krog (metrični kot). 100 grad = pravi kot. Tisočinka: vojaška navigacija - NATO uporablja 6400 tisočink. ZSSR je uporabljala 6000. Obstajajo različni standardi.
- 400 grad = 360°
- 100 grad = 90° (pravi kot)
- Tisočinka (NATO): 6400 na krog
- Tisočinka (USSR): 6000 na krog
Matematika Kotov
Ključne Pretvorbe
rad = deg × π/180. deg = rad × 180/π. grad = deg × 10/9. Vedno uporabljajte radiane v računanju! Trigonometrične funkcije potrebujejo radiane za odvode.
- rad = deg × (π/180)
- deg = rad × (180/π)
- grad = deg × (10/9)
- Računanje zahteva radiane
Trigonometrija
sin, cos, tan povezujejo kote z razmerji. Enotska krožnica: polmer=1, kot=θ. Koordinate točke: (cos θ, sin θ). Bistveno za fiziko, inženirstvo, grafiko.
- sin θ = nasprotna/hipotenuza
- cos θ = priležna/hipotenuza
- tan θ = nasprotna/priležna
- Enotska krožnica: (cos θ, sin θ)
Seštevanje Kotov
Koti se normalno seštevajo/odštevajo. 45° + 45° = 90°. Polni obrat: dodajte/odštejte 360° (ali 2π). Modularna aritmetika za zavijanje: 370° = 10°.
- θ₁ + θ₂ (normalno seštevanje)
- Zavijanje: θ mod 360°
- 370° ≡ 10° (mod 360°)
- Negativni koti: -90° = 270°
Pogosti Koti
| Kot | Stopinja | Radian | Opombe |
|---|---|---|---|
| Ničelni | 0° | 0 rad | Brez vrtenja |
| Ostri | 30° | π/6 | Enakostranični trikotnik |
| Ostri | 45° | π/4 | Polovica pravega kota |
| Ostri | 60° | π/3 | Enakostranični trikotnik |
| Pravi | 90° | π/2 | Pravokotno, četrt obrata |
| Topi | 120° | 2π/3 | Notranjost šestkotnika |
| Topi | 135° | 3π/4 | Zunanjost osemkotnika |
| Iztegnjeni | 180° | π | Polovica kroga, ravna črta |
| Vdrti | 270° | 3π/2 | Tri četrtine obrata |
| Polni | 360° | 2π | Popoln obrat |
| Ločna sekunda | 1″ | 4.85 µrad | Astronomska natančnost |
| Mililočna sekunda | 0.001″ | 4.85 nrad | Hubble ločljivost |
| Mikroločna sekunda | 0.000001″ | 4.85 prad | Satelit Gaia |
Ekvivalenti Kotov
| Opis | Stopinja | Radian | Grad |
|---|---|---|---|
| Polni krog | 360° | 2π ≈ 6.283 | 400 grad |
| Polovica kroga | 180° | π ≈ 3.142 | 200 grad |
| Pravi kot | 90° | π/2 ≈ 1.571 | 100 grad |
| En radian | ≈ 57.296° | 1 rad | ≈ 63.662 grad |
| Ena stopinja | 1° | ≈ 0.01745 rad | ≈ 1.111 grad |
| En grad | 0.9° | ≈ 0.01571 rad | 1 grad |
| Ločna minuta | 1/60° | ≈ 0.000291 rad | 1/54 grad |
| Ločna sekunda | 1/3600° | ≈ 0.00000485 rad | 1/3240 grad |
| NATO tisočinka | 0.05625° | ≈ 0.000982 rad | 0.0625 grad |
Uporaba v Resničnem Svetu
Navigacija
Kompasni ležaji: 0°=Sever, 90°=Vzhod, 180°=Jug, 270°=Zahod. Vojska uporablja tisočinke za natančnost. Kompas ima 32 točk (vsaka 11.25°). GPS uporablja decimalne stopinje.
- Ležaji: 0-360° od Severa
- NATO tisočinka: 6400 na krog
- Kompasne točke: 32 (vsaka 11.25°)
- GPS: decimalne stopinje
Astronomija
Položaji zvezd: natančnost ločnih sekund. Paralalaksa: mililočne sekunde. Hubble: ~50 mas ločljivost. Satelit Gaia: natančnost mikroločnih sekund. Urni kot: 24h = 360°.
- Ločna sekunda: položaji zvezd
- Mililočna sekunda: paralalaksa, VLBI
- Mikroločna sekunda: satelit Gaia
- Urni kot: 15°/uro
Inženirstvo in Geodezija
Naklon: odstotek naklona ali kot. 10% naklon ≈ 5.7°. Načrtovanje cest uporablja odstotke. Geodezija uporablja stopinje/minute/sekunde. Grad sistem za metrične države.
- Naklon: % ali stopinje
- 10% ≈ 5.7° (arctan 0.1)
- Geodezija: DMS (stopinje-minute-sekunde)
- Grad: metrična geodezija
Hitra Matematika
Stopinja ↔ Radian
rad = deg × π/180. deg = rad × 180/π. Hitro: 180° = π rad, torej delite/množite s tem razmerjem.
- rad = deg × 0.01745
- deg = rad × 57.2958
- π rad = 180° (natančno)
- 2π rad = 360° (natančno)
Naklon v Kot
kot = arctan(naklon/100). 10% naklon = arctan(0.1) ≈ 5.71°. Obratno: naklon = tan(kot) × 100.
- θ = arctan(naklon/100)
- 10% → arctan(0.1) = 5.71°
- 45° → tan(45°) = 100%
- Strmo: 100% = 45°
Ločne minute
1° = 60′ (ločna min). 1′ = 60″ (ločna sek). Skupaj: 1° = 3600″. Hitra podrazdelitev za natančnost.
- 1° = 60 ločnih minut
- 1′ = 60 ločnih sekund
- 1° = 3600 ločnih sekund
- DMS: stopinje-minute-sekunde
Kako Delujejo Pretvorbe
- Korak 1: Vir → stopinje
- Korak 2: Stopinje → cilj
- Radian: deg × (π/180)
- Naklon: arctan(naklon/100)
- Ločne minute: deg × 60
Pogoste Pretvorbe
| Iz | V | Formula | Primer |
|---|---|---|---|
| Stopinja | Radian | × π/180 | 90° = π/2 rad |
| Radian | Stopinja | × 180/π | π rad = 180° |
| Stopinja | Grad | × 10/9 | 90° = 100 grad |
| Stopinja | Ločna minuta | × 60 | 1° = 60′ |
| Ločna minuta | Ločna sekunda | × 60 | 1′ = 60″ |
| Stopinja | Obrat | ÷ 360 | 180° = 0.5 obrata |
| % naklon | Stopinja | arctan(x/100) | 10% ≈ 5.71° |
| Stopinja | Tisočinka (NATO) | × 17.778 | 1° ≈ 17.78 mil |
Hitri Primeri
Rešeni Problemi
Naklon Ceste
Cesta ima 8% naklon. Kakšen je kot?
θ = arctan(8/100) = arctan(0.08) ≈ 4.57°. Relativno blag naklon!
Kompasni Ležaj
Plovite po ležaju 135°. Katera kompasna smer je to?
0°=S, 90°=V, 180°=J, 270°=Z. 135° je med V (90°) in J (180°). Smer: Jugovzhod (JV).
Položaj Zvezde
Zvezda se je premaknila za 0.5 ločne sekunde. Koliko je to stopinj?
1″ = 1/3600°. Torej 0.5″ = 0.5/3600 = 0.000139°. Majhen premik!
Pogoste Napake
- **Način Radianov**: Kalkulator v načinu stopinj pri uporabi radianov = napačno! Preverite način. sin(π) v načinu stopinj ≠ sin(π) v načinu radianov.
- **Približek π**: π ≠ 3.14 natančno. Uporabite gumb π ali Math.PI. 180° = π rad natančno, ne 3.14 rad.
- **Negativni koti**: -90° ≠ neveljavno! Negativno = v smeri urinega kazalca. -90° = 270° (v smeri urinega kazalca od 0°).
- **Zmeda z naklonom**: 10% naklon ≠ 10°! Uporabiti je treba arctan. 10% ≈ 5.71°, ne 10°. Pogosta napaka!
- **Ločna minuta ≠ časovna minuta**: 1′ (ločna minuta) = 1/60°. 1 min (čas) = različno! Ne mešajte.
- **Polni obrat**: 360° = 0° (isti položaj). Koti so ciklični. 370° = 10°.
Zanimivosti
Zakaj 360 Stopinj?
Babilonci so uporabljali šestdesetiški sistem (osnova 60). 360 ima veliko deliteljev (24 faktorjev!). Približno ustreza 360 dnem v letu. Priročno za astronomijo in merjenje časa. Prav tako se deli enakomerno z 2, 3, 4, 5, 6, 8, 9, 10, 12...
Radian je Naraven
Radian je definiran z dolžino loka = polmer. To naredi računanje lepo: d/dx(sin x) = cos x (samo v radianih!). V stopinjah je d/dx(sin x) = (π/180)cos x (nerodno). Narava 'uporablja' radiane!
Grad se je skoraj prijel
Metrični kot: 100 grad = pravi kot. Preizkušen med Francosko revolucijo z metričnim sistemom. Nikoli ni postal priljubljen—stopinje so bile preveč zakoreninjene. Še vedno se uporablja v nekaterih geodetskih delih (Švica, severna Evropa). Kalkulatorji imajo način 'grad'!
Mililočna sekunda = Človeški las
1 mililočna sekunda ≈ širina človeškega lasu, gledanega z razdalje 10 km! Vesoljski teleskop Hubble lahko razloči ~50 mas. Neverjetna natančnost za astronomijo. Uporablja se za merjenje zvezdne paralakse, dvojnih zvezd.
Tisočinka za Artilerijo
Vojaška tisočinka: 1 tisočinka ≈ 1 m širine na razdalji 1 km (NATO: 1.02 m, dovolj blizu). Enostavno mentalno računanje za oceno dosega. Različne države uporabljajo različne tisočinke (6000, 6300, 6400 na krog). Praktična balistična enota!
Pravi Kot = 90°, Zakaj?
90 = 360/4 (četrt obrata). Ampak 'pravi' izhaja iz latinskega 'rectus' = pokončen, raven. Pravi kot tvori pravokotne črte. Bistveno za gradnjo—stavbe potrebujejo prave kote, da stojijo!
Evolucija Merjenja Kotov
Od starodavne babilonske astronomije do sodobne satelitske natančnosti se je merjenje kotov razvilo od praktičnega merjenja časa do temelja računanja in kvantne mehanike. 360-stopinjski krog, 4000 let stara konvencija, še vedno prevladuje kljub matematični eleganci radianov.
2000 pr. n. št. - 300 pr. n. št.
Babilonci so uporabljali šestdesetiški (osnova 60) številski sistem za astronomijo in merjenje časa. Krog so razdelili na 360 delov, ker 360 ≈ število dni v letu (dejansko 365,25), in 360 ima 24 deliteljev—neverjetno priročno za ulomke.
Ta sistem z osnovo 60 se ohranja še danes: 60 sekund na minuto, 60 minut na uro in na stopinjo. Število 360 se faktorizira kot 2³ × 3² × 5, in se deli enakomerno z 2, 3, 4, 5, 6, 8, 9, 10, 12, 15, 18, 20, 24, 30, 36, 40, 45, 60, 72, 90, 120, 180—sanjsko za kalkulator!
- 2000 pr. n. št.: Babilonski astronomi spremljajo nebesne položaje v stopinjah
- 360° izbran zaradi deljivosti in ~letne aproksimacije
- Osnova 60 nam daje ure (24 = 360/15) in minute/sekunde
- Grški astronomi prevzamejo 360° iz babilonskih tabel
300 pr. n. št. - 1600 n. št.
Evklidovi Elementi (300 pr. n. št.) so formalizirali geometrijo kotov—pravi koti (90°), komplementarni (vsota do 90°), suplementarni (vsota do 180°). Grški matematiki, kot je Hiparh, so ustvarili trigonometrijo z uporabo tabel, ki temeljijo na stopinjah, za astronomijo in geodezijo.
Srednjeveški navigatorji so uporabljali astrolab in kompas z 32 točkami (vsaka 11.25°). Pomorščaki so potrebovali natančne ležaje; ločne minute (1/60°) in ločne sekunde (1/3600°) so se pojavile za zvezdne kataloge in navtične karte.
- 300 pr. n. št.: Evklidovi Elementi definirajo geometrijske kote
- 150 pr. n. št.: Hiparh ustvari prve trigonometrične tabele (stopinje)
- 1200-ta: Astrolab uporablja stopinjske oznake za nebesno navigacijo
- 1569: Mercatorjeva projekcija zemljevida zahteva matematiko, ki ohranja kote
1600-ta - 1800-ta
Ko sta Newton in Leibniz razvila računanje (1670-ta), so stopinje postale problematične: d/dx(sin x) = (π/180)cos x v stopinjah—grda konstanta! Roger Cotes (1682-1716) in Leonhard Euler sta formalizirala radian: kot = dolžina loka / polmer. Zdaj je d/dx(sin x) = cos x čudovito.
James Thomson je skoval izraz 'radian' leta 1873 (iz latinščine 'radius'). Radian je postal GLAVNA enota za matematično analizo, fiziko in inženirstvo. Kljub temu so stopinje vztrajale v vsakdanjem življenju, ker ljudje raje uporabljajo cela števila kot π.
- 1670-ta: Računanje razkrije, da stopinje ustvarjajo neurejene formule
- 1714: Roger Cotes razvije 'krožno mero' (pred-radian)
- 1748: Euler obširno uporablja radiane v analizi
- 1873: Thomson ga poimenuje 'radian'; postane matematični standard
1900-ta - Danes
Artilerija prve svetovne vojne je zahtevala praktične kotne enote: rodila se je tisočinka—1 tisočinka ≈ 1 meter odstopanja na razdalji 1 km. NATO je standardiziral 6400 tisočink/krog (lepa potenca števila 2), medtem ko je ZSSR uporabljala 6000 (decimalna priročnost). Pravi miliradian = 6283/krog.
Astronomy vesoljske dobe je dosegla natančnost mililočnih sekund (Hipparcos, 1989), nato pa mikroločnih sekund (Gaia, 2013). Gaia meri zvezdno paralakso do 20 mikroločnih sekund—kar je enako videnju človeškega lasu z razdalje 1000 km! Sodobna fizika uporablja radiane univerzalno; le navigacija in gradbeništvo še vedno raje uporabljata stopinje.
- 1916: Vojaška artilerija sprejme tisočinko za izračune dosega
- 1960: SI prizna radian kot koherentno izpeljano enoto
- 1989: Satelit Hipparcos: ~1 mililočna sekunda natančnosti
- 2013: Satelit Gaia: 20 mikroločnih sekund natančnosti—kartira 1 milijardo zvezd
Profesionalni Nasveti
- **Hiter radian**: π rad = 180°. Polovica kroga! Torej π/2 = 90°, π/4 = 45°.
- **Mentalna matematika naklona**: Majhni nakloni: naklon% ≈ kot° × 1.75. (10% ≈ 5.7°)
- **Ločna minuta**: 1° = 60′. Vaš palec na dolžini roke ≈ 2° ≈ 120′ širok.
- **Negativno = v smeri urinega kazalca**: Pozitivni koti so v nasprotni smeri urinega kazalca. -90° = 270° v smeri urinega kazalca.
- **Modularno zavijanje**: Prosto dodajajte/odštevajte 360°. 370° = 10°, -90° = 270°.
- **Enotska krožnica**: cos = x, sin = y. Polmer = 1. Osnovno za trigonometrijo!
- **Samodejna znanstvena notacija**: Vrednosti < 0.000001° ali > 1.000.000.000° se prikažejo v znanstveni notaciji za boljšo berljivost (bistveno za mikroločne sekunde!).
Referenca Enot
Pogoste Enote
| Enota | Simbol | Stopinja | Opombe |
|---|---|---|---|
| stopinja | ° | 1° (base) | Osnovna enota; 360° = krog. Univerzalni standard. |
| radian | rad | 57.2958° | Naravna enota; 2π rad = krog. Potrebno za računanje. |
| gradian (gon) | grad | 900.000000 m° | Metrični kot; 400 grad = krog. Geodezija (Evropa). |
| obrat (revolucija) | turn | 360.0000° | Poln obrat; 1 obrat = 360°. Preprost koncept. |
| revolucija | rev | 360.0000° | Enako kot obrat; 1 revolucija = 360°. Mehansko. |
| krog | circle | 360.0000° | Poln obrat; 1 krog = 360°. |
| pravi kot (kvadrant) | ∟ | 90.0000° | Četrt obrata; 90°. Pravokotne črte. |
Kotne Minute in Kotne Sekunde
| Enota | Simbol | Stopinja | Opombe |
|---|---|---|---|
| kotna minuta | ′ | 16.666667 m° | Ločna minuta; 1′ = 1/60°. Astronomija, navigacija. |
| kotna sekunda | ″ | 277.777778 µ° | Ločna sekunda; 1″ = 1/3600°. Natančna astronomija. |
| mili kotna sekunda | mas | 2.778e-7° | 0.001″. Hubble natančnost (~50 mas ločljivost). |
| mikro kotna sekunda | µas | 2.778e-10° | 0.000001″. Gaia satelit natančnost. Izjemno natančno. |
Navigacija in Vojska
| Enota | Simbol | Stopinja | Opombe |
|---|---|---|---|
| točka (kompas) | point | 11.2500° | 32 točk; 1 točka = 11.25°. Tradicionalna navigacija. |
| tisočinka (NATO) | mil | 56.250000 m° | 6400 na krog; 1 mil ≈ 1 m na 1 km. Vojaški standard. |
| tisočinka (ZSSR) | mil USSR | 60.000000 m° | 6000 na krog. Ruski/sovjetski vojaški standard. |
| tisočinka (Švedska) | streck | 57.142857 m° | 6300 na krog. Skandinavski vojaški standard. |
| binarna stopinja | brad | 1.4063° | 256 na krog; 1 brad ≈ 1.406°. Računalniška grafika. |
Astronomija in Nebesna Telesa
| Enota | Simbol | Stopinja | Opombe |
|---|---|---|---|
| urni kot | h | 15.0000° | 24h = 360°; 1h = 15°. Nebesne koordinate (RA). |
| časovna minuta | min | 250.000000 m° | 1 min = 15′ = 0.25°. Časovno zasnovan kot. |
| časovna sekunda | s | 4.166667 m° | 1 s = 15″ ≈ 0.00417°. Natančen časovni kot. |
| znak (zodiak) | sign | 30.0000° | Zodiakalno znamenje; 12 znamenj = 360°; 1 znamenje = 30°. Astrologija. |
Specializirano in Inženirstvo
| Enota | Simbol | Stopinja | Opombe |
|---|---|---|---|
| sekstant | sextant | 60.0000° | 1/6 kroga; 60°. Geometrijska delitev. |
| oktant | octant | 45.0000° | 1/8 kroga; 45°. Geometrijska delitev. |
| kvadrant | quadrant | 90.0000° | 1/4 kroga; 90°. Enako kot pravi kot. |
| odstotek naklona (naklon) | % | formula | Odstotek naklona; arctan(naklon/100) = kot. Inženirstvo. |
Pogosta Vprašanja
Kdaj uporabiti stopinje in kdaj radiane?
Uporabite stopinje za: vsakdanje kote, navigacijo, geodezijo, gradbeništvo. Uporabite radiane za: računanje, fizikalne enačbe, programiranje (trigonometrične funkcije). Radiani so 'naravni', ker je dolžina loka = polmer × kot. Odvodi, kot je d/dx(sin x) = cos x, delujejo samo v radianih!
Zakaj je π rad = 180° natančno?
Obseg kroga = 2πr. Polovica kroga (ravna črta) = πr. Radian je definiran kot dolžina loka/polmer. Za polovico kroga: lok = πr, polmer = r, torej kot = πr/r = π radianov. Zato je po definiciji π rad = 180°.
Kako pretvoriti odstotek naklona v kot?
Uporabite arctan: kot = arctan(naklon/100). Primer: 10% naklon = arctan(0.1) ≈ 5.71°. NE samo množiti! 10% ≠ 10°. Obratno: naklon = tan(kot) × 100. 45° = tan(45°) × 100 = 100% naklon.
Kakšna je razlika med ločno minuto in časovno minuto?
Ločna minuta (′) = 1/60 stopinje (kot). Časovna minuta = 1/60 ure (čas). Popolnoma različno! V astronomiji se 'časovna minuta' pretvori v kot: 1 min = 15 ločnih minut (ker je 24h = 360°, torej 1 min = 360°/1440 = 0.25° = 15′).
Zakaj različne države uporabljajo različne tisočinke?
Tisočinka je bila zasnovana tako, da je 1 tisočinka ≈ 1 meter na 1 km (praktična balistika). Pravi matematični miliradian = 1/1000 rad ≈ 6283 na krog. NATO je to poenostavil na 6400 (potenca števila 2, lepo se deli). ZSSR je uporabljala 6000 (deli se z 10). Švedska 6300 (kompromis). Vsi so blizu 2π×1000.
Ali so koti lahko negativni?
Da! Pozitivno = v nasprotni smeri urinega kazalca (matematična konvencija). Negativno = v smeri urinega kazalca. -90° = 270° (isti položaj, druga smer). V navigaciji se uporablja območje 0-360°. V matematiki/fiziki so negativni koti pogosti. Primer: -π/2 = -90° = 270°.
Celoten Imenik Orodij
Vsa 71 orodja, ki so na voljo na UNITS