Radian

Radiana planoan angeluak neurtzeko unitatea da Nazioarteko Unitate Sisteman (frantsesezko Système international d'unités-tik SI laburtuta). Radianaren sinboloa rad da.

Zirkunferentzia unitario baten (hau da, erradio gisa 1 duen zirkunferentziaren) arku-luzeraren zenbakizko neurria eta radianetan neurtutako angelu subtenditua berdinak dira.

Unitatea, hasiera batean, SIko unitate betegarria zen, baina, 1995ean, kategoria hori aldatu, eta unitate deribatu bihurtu zuten.

Unitate hau, gehienbat, fisikan, kalkulu infinitesimalean, trigonometrian... erabiltzen da.

Definizioa 
Angeluak neurtzeko unitatea da; zirkunferentziaren erradioaren luzera bera duen zirkunferentzia-arku batek mugatzen duen angeluaren baliokidea da (rad).

Radian segundo karratuko: azelerazio angeluarra neurtzeko unitatea.

Radian segundoko: abiadura angeluarra neurtzeko unitatea.

Historia 

Roger Cotes matematikari eta fisikariak erabili zuen lehenbizikoz radiana angeluak neurtzeko unitate gisa (1714an). Unitate hau, radian izendatu baino lehen, angelu baten neurri zirkular izenez ezagutzen zen.

Angeluak arkuaren luzerarekin neurtzeko ideia beste matematikari batzuek ere erabiltzen zuten garai hartan. Adibidez, al-Kashi-k (Kristo aurreko 1400. urtean) diametro zatiak erabili zituen unitate gisa; diametroaren zati batek 1/60 radian balio zuen.

1873. urteko ekainaren 5ean agertu zen radian terminoa lehenengo aldiz prentsan; James Thomson-ek (Lord Kelvin-en anaia) ezarritako azterketaren galderetan, hain zuzen. 1874an, radian izena hartu zuen nazioarteko mailan magnitude horrek. 1890ean Longmans-en eskolan Trigonometria irakasgaian radiana erabiltzen zen angeluak neurtzeko unitate gisa.

Analisi dimentsionala 
Radiana, neurketa-unitatea izan arren, magnitude adimentsionala da. Hori sarrerako definizioan bertan ikus dezakegu: zirkunferentziaren erdiko angelu subtenditua, radianetan neurtua, arku itxiaren luzeraren eta zirkuluaren erradioaren luzeraren arteko erlazioaren berdina da.

Nahiz eta koordenatu polarrek eta esferikoek radianak erabiltzen dituzten koordenatuak bi eta hiru dimentsiotan deskribatzeko, unitatea erradioaren koordenatutik dator; orduan, adimentsionala izaten jarraituko du.

Graduen eta radianen arteko konbertsioa 

Graduak eta radianak angeluak neurtzeko erabiltzen dira. Graduen eta radianen arteko baliokidetasuna jarraian ikusiko dugu: 360 gradu eta 2π radian baliokideak dira. (Gogora dezagun π-ren hurbilketa gisa 3,14 zenbakia erabiltzen dugula.)

Konbertsioa egiteko, kontuan hartu behar dugu 180 gradu π radianen baliokidea dela. Hurrengo pausoa hiruko erregela bat planteatzea eta ebaztea da. Konbertsioa nola egiten den hobeto ulertzeko, hona adibide batzuk:

1. adibidea 
38 gradu radian bihurtuko ditugu.

Lehenik, hiruko erregela planteatuko dugu; , radianen posizioan kokatuko dugu.

Ondoren,  bakanduko dugu, eta zatikia sinplifikatuko.

Bukatzeko, -ren balio hamartarra lortuko dugu:

 radian.

2. adibidea 
2,4 radian gradu bihurtuko ditugu.

Lehenik, hiruko erregela planteatuko dugu, eta , graduen posizioan kokatuko.

Ondoren,  bakanduko dugu, eta zatikia sinplifikatuko.

Azkenik, -ren balio hamartarra lortuko dugu:

gradu. Hori adierazteko beste era bat hau da: .

Radianetan neurtzearen abantailak 
Kalkuluan eta geometriaz besteko matematika-arloetan radianak erabiltzen dira graduak erabili beharrean. Izan ere, unitate honek formulak modu dotoreagoan idaztea ahalbidetzen du.

Funtzio trigonometrikoak erabiltzen dituzten emaitzak sinpleak eta dotoreak dira argumentu gisa radianak erabiltzen direnean. Horren adibide bat serieak dira. Funtzio trigonometrikoen Taylor-en garapenetan radianak erabiltzen dira argumentu moduan; izan ere, graduak erabiliko balira, emaitza askoz nahasiagoak lortuko lirateke. Adibidez:

Sinu- eta kosinu-funtzioen eta funtzio esponentzialen arteko erlazio garrantzitsuak radianetan adierazten dira eleganteak izan daitezen: adibidez, Euler-en formula.

Dena kontuan hartuta, radiana oso erabilgarria da angeluak neurtzeko; izan ere, kalkuluak asko errazten ditu. Radianen balio erabilienak π-ren zatitzaile edo multiplo gisa adieraz daitezke, eta, horri esker, kalkuluak errazten dira.

Erabilera fisikan 
Radiana, fisikan, maiz erabiltzen da angeluak neurtzeko. Adibidez, abiadura angeluarraren unitatea radian zati segundo da: .

Biraren eta radianaren arteko erlazioa abiadura angeluarrari dagokionez: .

Modu berean, azelerazio angeluarraren unitatea radian zati segundo karratu da: .

Bi uhinen arteko fase-diferentzia adierazteko ere erabiltzen dira radianak. Adibidez, bi uhinen arteko fase-diferentzia  bada —non eskalar bat den k— uhin horiek fasean daudela jotzen da. Aldiz, fase-diferentzia  bada —non eskalar bat den k— aurkako fasean daudela jotzen da.

Estereorradiana 
Estereorradiana angelu solidoak neurtzeko unitatea da Nazioarteko Unitate Sisteman (angelu solido deritzo jatorri berean hasten diren eta gainzal kurbatu mugatu batetik iragaten diren zuzenerdi guztiek osatutako hiru dimentsioko espazio zatiari). Estereorradianaren sinboloa sr da.

Askotan (radianarekin gertatzen den bezala), unitate osagarrien artean sailkatzen da; beste batzuetan, aldiz, unitate eratorrien artean.

Esfera baten erradioaren karratua den azalera duen gainazala definitzen duen angelu solidoa da estereorradian bat.

Ondorioz, zirkunferentzia osoaren angelu solidoa honela kalkulatzen da radianetan:

Erreferentziak

Ikus, gainera 
 Angelu laua
 Angelu solidoa
 Estereorradian
Tau (zenbakia)

Kanpo estekak 
 Radianetik graduetara pasatzeko kalkulagailua

SIko unitateak
Angelu-unitateak