Калькулятор змоченого периметра

Вступ

Змочений периметр є важливим параметром у гідравлічній інженерії та механіці рідин. Він представляє довжину поперечного перерізу, що контактує з рідиною у відкритому каналі або частково заповненій трубі. Цей калькулятор дозволяє визначити змочений периметр для різних форм каналів, включаючи трапеції, прямокутники/квадрати та круглі труби, як для повністю, так і частково заповнених умов.

Як Використовувати Цей Калькулятор

1. Виберіть форму каналу (трапеція, прямокутник/квадрат або круглі труби).
2. Введіть необхідні розміри:
   • Для трапеції: нижня ширина (b), глибина води (y) та кут нахилу (z)
   • Для прямокутника/квадрата: ширина (b) та глибина води (y)
   • Для круглих труб: діаметр (D) та глибина води (y)
3. Натисніть кнопку "Обчислити" для отримання змоченого периметра.
4. Результат буде показаний у метрах.

Примітка: Для круглих труб, якщо глибина води дорівнює або перевищує діаметр, труба вважається повністю заповненою.

Перевірка Введення

Калькулятор виконує наступні перевірки введених даних:

• Всі розміри повинні бути додатними числами.
• Для круглих труб глибина води не може перевищувати діаметр труби.
• Кут нахилу для трапецеїдальних каналів має бути невід'ємним числом.

Якщо виявлено невірні введення, буде показано повідомлення про помилку, і обчислення не буде виконано, доки не будуть внесені корективи.

Формула

Змочений периметр (P) обчислюється по-різному для кожної форми:

1. Трапецеїдальний Канал: $P = b + 2y\sqrt{1 + z^2}$ Де: b = нижня ширина, y = глибина води, z = кут нахилу

2. Прямокутний/Квадратний Канал: $P = b + 2y$ Де: b = ширина, y = глибина води

3. Круглі Труби: Для частково заповнених труб: $P = D \cdot \arccos(\frac{D - 2y}{D})$ Де: D = діаметр, y = глибина води

   Для повністю заповнених труб: $P = \pi D$

Обчислення

Калькулятор використовує ці формули для обчислення змоченого периметра на основі введення користувача. Ось покроковий опис для кожної форми:

1. Трапецеїдальний Канал: a. Обчислити довжину кожного нахиленого боку: $s = y\sqrt{1 + z^2}$ b. Додати нижню ширину та подвоєну довжину боку: $P = b + 2s$

2. Прямокутний/Квадратний Канал: a. Додати нижню ширину та подвоєну глибину води: $P = b + 2y$

3. Круглі Труби: a. Перевірити, чи труба повністю або частково заповнена шляхом порівняння y з D b. Якщо повністю заповнена (y ≥ D), обчислити $P = \pi D$ c. Якщо частково заповнена (y < D), обчислити $P = D \cdot \arccos(\frac{D - 2y}{D})$

Калькулятор виконує ці обчислення з використанням арифметики з подвійною точністю для забезпечення точності.

[The rest of the translation follows the same pattern as the original markdown, maintaining the structure and translating the content to Ukrainian.]