Die sogenannte Kleinwinkelnäherung vereinfacht viele Ausdrücke und Ansätze und ermöglicht oft erst eine akzeptable Vorgehensweise bei der
Bearbeitung von Aufgaben.
Die Näherung lautet:
\begin{align}
sin \, \alpha &\approx \alpha \\
sin \, \alpha &\approx tan \, \alpha
\end{align}
In der Abbildung sind die für die Näherung wesentlichen Ausdrücke gezeigt. Intuitiv lässt sich erkennen, dass für kleine Winkel $\alpha$
die Längen $s$ und $b$ ungefähr gleich groß sind und dass im rechtwinkligen Dreieck in der Abbildung die Hypothenuse ungefähr so lang ist wie die
Ankathete.
Allgemein werden $s$ und $b$ so berechnet:
\begin{align}
sin \, \alpha &= \frac{s}{r} \\
s &= r \cdot sin \, \alpha \\ \\
b &= r \cdot \frac{\pi}{180^\circ} \cdot \alpha
\end{align}
Mit der folgenden Tabelle soll die Ähnlichkeit von $s$ und $b$ gezeigt werden:
$\alpha$ | $s$ | $b$ |
---|---|---|
0 | 0 | 0 |
0,1 | 0,0017 | 0,0017 |
0,2 | 0,0035 | 0,0035 |
0,3 | 0,0052 | 0,0052 |
0,4 | 0,0070 | 0,0070 |
0,5 | 0,0087 | 0,0087 |
1,0 | 0,0175 | 0,0175 |
2,0 | 0,0349 | 0,0349 |
3,0 | 0,0523 | 0,0523 |
4,0 | 0,0698 | 0,0698 |
5,0 | 0,0872 | 0,0873 |
10,0 | 0,1736 | 0,1745 |
15,0 | 0,2588 | 0,2618 |
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