Calculadora de circunferência
Resultado
Circunferência
Uma calculadora de circunferência recebe aquela entre as duas larguras que você tem à mão — o raio, medido do centro até a borda, ou o diâmetro, medido de um lado ao outro — e devolve quanto se percorre ao dar uma volta completa no círculo, ou seja, o seu perímetro, em centímetros. A fórmula é 2πr, duas vezes o raio multiplicadas por pi, e é a mais antiga das fórmulas do círculo: foi com ela que os gregos calculavam exaurindo polígonos, e foi ela que deu nome ao pi, já que o pi é definido como a circunferência de um círculo dividida pelo seu diâmetro. Vale guardar essa definição, porque é ela que torna fácil a direção inversa. Multiplique um diâmetro por pi e você tem a distância em volta; divida uma circunferência por pi e você recupera o diâmetro. A conta desta página pega o caminho longo de propósito, dividindo o diâmetro por dois para obter um raio e dobrando-o de novo dentro da fórmula, e a razão é que as duas grafias da mesma expressão nem sempre caem no mesmo último dígito quando é um computador que as executa. A página segue o caminho que concorda com as suas páginas irmãs, então um círculo de diâmetro 12 dá 37,6991 aqui e 37,6991 na página geral. Só um dos dois campos deve ser preenchido. O raio e o diâmetro não são duas medidas independentes de um círculo, são a mesma medida escrita de duas formas, então preencher os dois não é mais preciso — é uma contradição. Um raio de 5 e um diâmetro de 12 não descrevem o mesmo círculo, e a página diz isso em vez de preferir um deles em silêncio. Preencha o campo que você de fato mediu e deixe o outro vazio; se preencheu o errado, apague-o em vez de acrescentar o segundo. As unidades são a parte com mais chance de pegar você. Qualquer dos campos aceita centímetros, metros, milímetros, polegadas ou pés, e a resposta está sempre em centímetros, porque a conversão acontece na entrada e não na saída. Digite um raio em polegadas esperando polegadas de volta e o valor vai sair cerca de duas vezes e meia maior. Nada aqui é elevado ao quadrado, então a conversão é uma única divisão por 2,54 — mas isso é específico desta página, e o hábito de dividir por 2,54 é um hábito que vai produzir a resposta errada no instante em que você passar para uma área. Uma última coisa antes de você conferir a conta por conta própria. A resposta é calculada a partir de um raio não arredondado e arredondada só no fim, o que importa quando você parte do diâmetro de um círculo cujo raio não é um número redondo. Faça à mão um diâmetro de 12 mantendo o raio como 6 e você vai bater com a página exatamente. É quando o raio é um valor que não pode ser escrito que as pessoas e a página se separam, e isso acontece sempre que a medida de partida foi a própria circunferência.
A circunferência de um círculo a partir do raio, com o diâmetro ao lado
| Raio (cm) | Diâmetro (cm) | Circunferência (cm) |
|---|---|---|
| 1 | 2 | 6.2832 |
| 2 | 4 | 12.5664 |
| 3 | 6 | 18.8496 |
| 5 | 10 | 31.4159 |
| 10 | 20 | 62.8319 |
| 20 | 40 | 125.6637 |
| 0.5 | 1 | 3.1416 |
| 0 | 0 | 0 |
Oito círculos e três colunas, a última das quais é a resposta enquanto as duas primeiras a explicam. A coluna do diâmetro está aqui porque o painel de resultados não repete o que você digitou: se você entrou com um diâmetro, este é o único lugar onde dá para ver como ele foi lido. A primeira linha é o círculo unitário, cuja circunferência é numericamente 2π, o que vale saber por si só e é o jeito mais rápido de lembrar o que a fórmula faz quando o raio vale 1. As duas primeiras linhas são o par que mostra a regra de escala: o raio vai de 1 para 2 e a circunferência de 6,2832 para 12,5664, exatamente o dobro, porque uma circunferência é um comprimento e não uma área. A quarta linha é o par com que a página carrega, 31,4159, e é o valor que a página geral imprime para o mesmo círculo. A sétima linha é um raio de meio centímetro, cuja circunferência é π com quatro casas, e a última é um raio de zero, onde o círculo encolheu a um ponto e a resposta é um zero de verdade e não um zero faltando. A tabela usa ponto como separador decimal, conforme o padrão do sistema.
Fórmula
C = 2πr
- π
- A constante que todo círculo compartilha, cerca de 3,14159. Ela é definida como a circunferência de um círculo dividida pelo seu diâmetro, que é de onde ela vem e por que dividir por ela é o caminho de volta
- r
- O raio em centímetros — a distância do centro até a borda, ou metade do diâmetro se o diâmetro foi o que você mediu
- 2πr
- A fórmula: o raio dobrado, depois multiplicado por π. Dobrar antes dá aritmeticamente o mesmo que partir do diâmetro e multiplicar por π uma vez, e a página escreve assim para que os dois campos cheguem ao mesmo valor detalhado
- Circunferência
- Quanto se percorre ao dar uma volta completa no círculo, em centímetros, qualquer que tenha sido a unidade do campo de entrada
- Diâmetro ÷ 2
- O caminho de entrada pelo outro campo. Dividir por dois é exato sempre que o diâmetro é um valor que você mediu, e é por isso que esta página chega à mesma resposta que a que parte de um raio
- O dobro do raio
- O que dobrar o raio faz aqui: a circunferência também dobra. Isso não vale para a área do mesmo círculo, que sobe quatro vezes, e trocar um desses dois hábitos pelo outro é o deslize aritmético mais comum com figuras redondas
- Quatro casas decimais
- A largura com que a leitura é impressa. Uma circunferência quase nunca é um número que termina, a menos que o raio tenha sido escolhido para isso; 2π vezes um raio de 5 é 31,41592... e a página mostra 31,4159
Tudo o que precisa dar a volta em outra coisa. Cercas, guarnições e bordas são o caso mais simples: o comprimento de cerca em volta de um cercado circular, a tira de acabamento em volta de um gramado redondo, o debrum em volta de um tampo redondo ou de um espelho circular, tudo isso é esta fórmula e tudo isso se compra por metro. Correias, cintas e aros são o segundo: uma correia em volta de duas polias do mesmo tamanho, um aro de metal em volta de um barril, um anel de vedação, uma fita de vedação circular, a cinta de retenção de uma tampa de tanque — cada um é cortado segundo uma circunferência, e a diferença entre o lado de dentro e o lado de fora do material é uma folga à parte que esta página não faz. Rolagem é o terceiro e o menos óbvio: uma roda de diâmetro conhecido percorre a sua circunferência em uma volta completa, então a distância que uma bicicleta, um carro ou uma roda de medir cobre é a circunferência multiplicada pelo número de voltas, que é exatamente como funciona um hodômetro mecânico. Em construção e paisagismo é o comprimento de uma guia circular, o capeamento em volta de uma piscina redonda, a quantidade de ralo linear necessária em volta de uma entrada circular e a extensão de um muro circular. Na engenharia é o comprimento da correia em volta de uma única polia, a circunferência de um tubo que uma volta de isolamento ou um trecho de fita precisa cobrir, e o deslocamento por volta de qualquer rolete. Na sala de aula é o primeiro lugar em que um aluno encontra a ideia de que uma constante pode ser irracional e ainda assim útil: passe um barbante em volta de uma lata, estique-o contra uma régua, divida pelo diâmetro, e a resposta sai um pouco acima de três todas as vezes — que é a razão inteira de valer a pena escrever o pi.
Exemplos resolvidos
Um raio de 5
- Dobre o raio: 2 × 5 = 10
- Multiplique por π: 10 × 3,14159 = 31,4159
O par com que a página carrega, e o valor que amarra esta página a outras duas: um círculo de raio 5 mede 31,4159 em volta aqui, na página geral e na página da elipse quando os dois eixos dela valem 10. As três batem até o último dígito porque nenhuma delas arredonda o raio antes de multiplicar.
Um diâmetro de 12
- Divida o diâmetro por dois para obter o raio: 12 ÷ 2 = 6
- Dobre de novo dentro da fórmula: 2 × 6 = 12
- Multiplique por π: 12 × 3,14159 = 37,6991
O jeito mais comum de chegar aqui, já que medir de um lado ao outro de um objeto circular é mais fácil do que achar o centro. A divisão por dois e a duplicação se cancelam exatamente, então a resposta é o mesmo valor que a página geral imprime para um diâmetro de 12 — o desvio pelo raio não custa nada e é o que mantém as duas páginas de acordo.
Um raio de 10
- Dobre o raio: 2 × 10 = 20
- Multiplique por π: 20 × 3,14159 = 62,8319
Exatamente o dobro da circunferência de um círculo de raio 5, e o lugar mais limpo para ver que o perímetro de um círculo escala com o raio e não com o seu quadrado. Compare com a página da área, onde a mesma mudança de 5 para 10 multiplica a resposta por quatro. Duas páginas, um número mudado, dois fatores diferentes, e saber qual é qual é quase tudo o que há para saber sobre figuras redondas.
Um raio de meio centímetro
- Dobre o raio: 2 × 0,5 = 1
- Multiplique por π: 1 × 3,14159 = 3,1416
Um círculo de raio meio tem circunferência numericamente igual a π, o que é um detalhe arrumado de notar e um jeito rápido de lembrar o que a fórmula faz quando r vale meio. Círculos pequenos como este são onde as quatro casas deixam de ser generosas: neste tamanho a leitura é pi com quatro casas, e qualquer dígito a mais seria ruído sobre uma medida que ninguém consegue tirar com tanta precisão.
Um raio de 0
- Dobre o raio: 2 × 0 = 0
- Multiplique por π: 0 × 3,14159 = 0
Um círculo sem tamanho não tem o que percorrer, e zero é a resposta certa e não uma resposta faltando. Zero é um valor legítimo em qualquer dos dois campos — é a diferença entre medir zero e não medir nada —, e um campo vazio é o caso que a página trata como sem nada com que trabalhar.
Limitações
Esta página devolve a circunferência e nada mais: nem o raio, nem o diâmetro, nem a área. Se uma circunferência é o que você já tem e quer uma das outras, isso é outra página. A resposta está sempre em centímetros, qualquer que seja a unidade de cada campo, porque a conversão acontece na entrada; um raio digitado em polegadas volta como um valor em centímetros que precisa ser dividido por 2,54 para ser lido em polegadas, e essa única divisão está certa só para esta página — áreas e volumes convertem de outro jeito. A resposta é calculada a partir de um raio não arredondado e arredondada uma vez no fim, então uma conta à mão que arredonde o raio primeiro pode diferir no último dígito; a página não é a que está errada. Quatro casas decimais são uma largura de exibição e não uma afirmação de exatidão — uma circunferência costuma ser um decimal sem fim, e 31,4159 é um 31,41592... arredondado. Exatamente um campo pode ser preenchido: dê dois à página, mesmo dois que concordem entre si, e ela recusa, porque dois campos são duas medidas e a página não tem como saber qual delas você quis dizer. Uma circunferência de zero é aceita e respondida com zero. Nada aqui trata de elipse, segmento, setor ou espiral — o perímetro de uma elipse em particular não tem fórmula elementar nenhuma, então uma página que ofereça uma está oferecendo uma aproximação e deveria dizer isso.
Perguntas frequentes
- Por que só posso preencher um dos dois campos?
- Porque o raio e o diâmetro são a mesma medida escrita de duas formas, então quaisquer dois números ou são redundantes ou são contraditórios. Um raio de 5 e um diâmetro de 12 não podem ser verdadeiros ao mesmo tempo sobre um mesmo círculo. A página recusa dois em vez de escolher um, porque o sentido de ter os dois campos é você preencher aquele que de fato mediu.
- Só consigo medir de um lado ao outro do círculo. Qual é esse campo?
- O diâmetro, e é a entrada mais comum — passar uma trena numa lata, num tampo de mesa ou num tubo é bem mais fácil do que achar o centro e ir de lá até a borda. A página divide esse valor por dois para obter um raio e o dobra de novo dentro da fórmula, o que soa como desvio e não é: é isso que mantém o valor idêntico ao que a página geral imprime para o mesmo círculo.
- Digitei em polegadas. Por que a resposta está em centímetros?
- Porque a conversão acontece na entrada e não na saída. As suas polegadas são transformadas em centímetros, a circunferência é calculada, e a resposta sai em centímetros. Para ler em polegadas, divida por 2,54. Essa única divisão está correta aqui porque a circunferência é um comprimento — o mesmo divisor estaria errado numa área, onde o fator de comprimento é elevado ao quadrado.
- Por que a circunferência de um círculo de raio 1 não é exatamente 6,2832?
- Porque ela é exatamente 2π, e 2π é um decimal sem fim — 6,283185... A página o imprime com quatro casas decimais, então o que você está vendo é 6,2832 arredondado. A leitura é uma largura de exibição, não uma afirmação de que o número termina, e nenhum raio além de zero e de alguns valores escolhidos a dedo vai dar uma circunferência que termina.
- Dobrar o raio dobra a circunferência?
- Dobra, e é o único lugar em que um instinto trazido da fórmula da área vai levar você para o lado errado. Uma circunferência é um comprimento, então ela cresce em proporção ao raio; a área do mesmo círculo cresce com o quadrado do raio, então dobrar aquela sobe quatro vezes. A tabela mostra as duas primeiras linhas exatamente por isso: o raio vai de 1 para 2 e a circunferência de 6,2832 para 12,5664.
- Consigo recuperar o raio ou o diâmetro a partir de uma circunferência?
- Nesta página não — ela recebe um raio ou um diâmetro e dá a circunferência, em uma direção só. Voltar é uma divisão por π, e a página que faz as duas direções, imprimindo o diâmetro e a circunferência juntos, é a de circunferência para diâmetro. A página geral também dá as quatro grandezas a partir de qualquer uma delas.
Referências
- Circumference — how far it is around a circle, the 2πr that gives it, and its relation to the diameter and to π — Wolfram MathWorld (United States)
- Circle — the curve itself, with its radius, diameter, circumference and the definition of π as the ratio of the last two — Wolfram MathWorld (United States)
- Pi — the constant this formula multiplies by, including why it is irrational and therefore why a circumference is almost never a number that ends — Wolfram MathWorld (United States)