問題
ただし、円周率π=3.142とする。
なお、関数の値が必要な場合は、巻末の関数表を使用すること。
計算問題です。
ACとBDの長さを求めます。
AC=400-20
=380m
BD=300-20
=280m
CDの長さを求めます。
点Aにおける点Oの方位角は120°なので
∠AO方位角=60°
点Bにおける点Oの方位角は190°なので
∠BO方位角=10°
よって∠AOBは
∠AOB=60+10
=70°
CD=20m×70°×3.142÷180°
=24.4m
直線AC、最短部分の円曲線CD、直線BDを合わせた路線長を求めます。
380m+280m+24.4m=684.4m
よって 684.4m となります。
応用測量の分野に属する単曲線の設置に関する問題です。円弧の計算を手計算で行わなくてはいけませんので、普段から、手計算には慣れておく必要があります。
まず、ACとBDを求めます。AO(400m)、BO(300m)は問題文で与えられていますのが、ACとBDは、それぞれ、AOとBOから環状道路の半径20mを差し引くと求まりますので、それぞれ、AC=380m、BD=280mになります。
次に、CDを求めます。まず、円弧CDの中心角を計算します。まず、AからOへの方位角は120°ですので、反対のOからAへの方位角は、120°-180°=-60°、計算値がマイナスの場合は360°を足しますから、-60°+360°=300°となります。
一方、BからOへの方位角は190°ですので、反対のOからBへの方位角は、190°-180°=10°です。中心角AOBは、OからBへの方位角(10°)からOからAへの方位角(300°)を引くと求まります。(10°-300°=)-290°となりますが、また、計算値がマイナスですので360°を足すと、70℃となり、これが中心角AOBの角度です。
円弧(CD)の長さは、2×R(20m)×π(3.142)×円周角(70°)/360°で計算されますから、約24.4となります。
設問の路線長はAC+BD+CDで求まりますから、380+280+24.4=684.4mとなります。
問題文中、AC及びBDは、すぐに計算できますので、この問題は、実質的には、円弧であるCDを求める問題となっています。