Calculadora de perímetro de la elipse: perímetro, área, excentricidad y focos
Calcula el perímetro de una elipse con la precisa aproximación de Ramanujan, además de su área, su excentricidad y la distancia entre sus focos.
Cómo funciona
Área = π · a · b · Perímetro ≈ π(a + b) · (1 + 3h ÷ (10 + √(4 − 3h))), con h = (a − b)² ÷ (a + b)² · Excentricidad = √(a² − b²) ÷ a
El área de una elipse es de lo más sencilla, π por los dos semiejes, pero su perímetro no tiene una fórmula con funciones elementales: es una integral elíptica. La segunda aproximación de Ramanujan, la que se usa aquí, tiene un error menor que una parte en diez millones para elipses normales y es la opción práctica estándar. La excentricidad indica qué tan estirada está la elipse: 0 es una circunferencia y los valores cercanos a 1 corresponden a elipses largas y delgadas.
Ejemplo resuelto
Sofía quiere ponerle un canto de aluminio a una mesa ovalada de 1 m × 60 cm, es decir, con semiejes de 5 y 3 dm. Su área es π × 5 × 3 = 15π ≈ 47.1239 dm². Con h = (5 − 3)² ÷ (5 + 3)² = 4 ÷ 64 = 0.0625, el perímetro es ≈ π × 8 × (1 + 0.1875 ÷ (10 + √3.8125)) ≈ 25.5270 dm, así que necesita unos 2.55 m de canto. La distancia focal es c = √(25 − 9) = 4, la excentricidad 4 ÷ 5 = 0.8 y los focos quedan a 8 dm uno del otro.
Fuentes: Ellipse — Wikipedia
Preguntas frecuentes
¿Por qué no hay una fórmula exacta para el perímetro de la elipse?
Porque la longitud de arco de una elipse lleva a una integral elíptica completa de segunda especie, que no se puede escribir con una combinación finita de funciones elementales. Por eso se usan aproximaciones excelentes como la de Ramanujan.
¿Qué tan precisa es la aproximación de Ramanujan?
Muchísimo: para una elipse moderada como la de 5 por 3, el error relativo es menor que una parte en diez millones, y sigue siendo excelente hasta que la elipse casi se vuelve un segmento. Para la geometría de todos los días es prácticamente exacta.
¿Qué me dice la excentricidad?
Mide qué tan alargada es la elipse. Una circunferencia tiene excentricidad 0, y a medida que la elipse se estira, se acerca a 1. Las órbitas de los planetas tienen excentricidades pequeñas (la de la Tierra es de unos 0.017), así que son casi circulares.
¿Cómo se calcula el área de una elipse?
Multiplica π por el semieje mayor y por el semieje menor: A = π · a · b. Con semiejes de 10 y 3 da unos 94.2478.
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Esta calculadora tiene fines informativos. Verifica los resultados importantes antes de tomar decisiones.