संकल्पना नोट: त्रिज्यखंड (Sector) — केंद्रीय कोन, कंसाची लांबी व क्षेत्रफळ

१. मूलभूत उजळणी व व्याख्या
- वर्तुळाचा परिघ (Circumference): $C = 2\pi r = \pi d$
- वर्तुळाचे क्षेत्रफळ (Area): $A = \pi r^2$
- त्रिज्यखंड (Sector): वर्तुळाच्या दोन त्रिज्या आणि त्यांच्यामधील संगत वर्तुळकंस यांनी मर्यादित केलेल्या वर्तुळाच्या सपाट भागास त्रिज्यखंड किंवा वर्तुळपाकळी म्हणतात.
त्रिज्यखंडाचे स्वरूप (केंद्रीय कोन θ):
O (केंद्र)
/ \
/ \ त्रिज्या (r)
/ θ \
A-------B
\ /
`---' संगत कंस APB
२. त्रिज्यखंडाच्या सूत्रांची व्युत्पत्ती (Derivation)
संपूर्ण वर्तुळाचा केंद्रपाशी होणारा एकूण कोन $360^\circ$ असतो:
| प्रमाण घटक | संपूर्ण वर्तुळ ($360^\circ$) | त्रिज्यखंड (केंद्रीय कोन $\theta$) |
|---|---|---|
| क्षेत्रफळ | $\pi r^2$ | $\frac{\theta}{360^\circ} \times \pi r^2$ |
| कंसाची लांबी | $2\pi r$ | $\frac{\theta}{360^\circ} \times 2\pi r$ |
| एकूण परिमिती | $2\pi r$ | $\text{कंस लांबी} + 2r = \frac{\theta}{360^\circ} \times 2\pi r + 2r$ |
हा संबंध त्रिकोणाच्या $\frac{1}{2} \times \text{पाया} \times \text{उंची}$ या सूत्रासारखाच आहे!
३. महत्त्वाचे व्यावहारिक उदाहरण: घड्याळाचा मिनिट काटा
- मिनिट काटा ६० मिनिटांत $360^\circ$ फिरतो.
- म्हणून १ मिनिटात होणारा कोन $= \frac{360^\circ}{60} = 6^\circ$.
- जर मिनिट काट्याची लांबी $14\text{ cm}$ असेल आणि त्याने ५ मिनिटांत व्यापलेले क्षेत्रफळ काढायचे असल्यास:
- $\theta = 5 \times 6^\circ = 30^\circ$
- $A = \frac{30^\circ}{360^\circ} \times \frac{22}{7} \times 14 \times 14 = \frac{1}{12} \times 22 \times 2 \times 14 = \frac{154}{3}\text{ cm}^2 \approx 51.33\text{ cm}^2$.
