63.43°
坡比1:0.5的计算涉及几何和三角函数的知识,具体计算方法如下:
一、坡比的定义
坡比是坡面垂直高度(h)与水平宽度(l)的比值,通常用“1:m”表示,其中m=1/k(k为坡度)。在直角三角形中,坡比等于坡角的正切值,即: $$i = \tan(\alpha) = \frac{h}{l}$$
二、坡比1:0.5的几何意义
当坡比为1:0.5时,表示垂直高度与水平宽度的比值为2:1。即: $$\frac{h}{l} = 2$$
这意味着在直角三角形中,垂直边是水平边的2倍。
三、坡角的计算
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度数法
使用反三角函数计算坡角α: $$\alpha = \arctan\left(\frac{h}{l}\right) = \arctan(2)$$
通过计算器计算得: $$\alpha \approx 63.43°$$
坡比1:0.5对应的坡角约为63.43°。
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百分比法
坡度(百分比)表示每100米水平距离对应的垂直高度变化,计算公式为: $$i = \left(\frac{h}{l}\right) \times 100% = \left(\frac{2}{1}\right) \times 100% = 200%$$
这表示每100米水平距离上升200米。
四、总结
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坡比1:0.5 表示垂直高度与水平宽度的比值为2:1,坡角约为63.43°,坡度为200%。
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若需进一步计算坡长或实际工程应用,可结合勾股定理:
$$坡长 = \sqrt{h^2 + l^2} = \sqrt{2^2 + 1^2} = \sqrt{5} \approx 2.24 \text{米}$$。
以上方法综合了几何图形与三角函数,可灵活应用于不同场景的坡度计算。