斜度
斜度
坡度是用以表示斜坡的斜度,常用於標記丘陵、屋頂和道路的斜坡的陡峭程度。這個數值往往是以三角函數的正切函數(tangent)的百分比或千分比數值來陳述,即“爬升高度除以在水平面上的移動距離”。
grade=tanα=h/dX100%
其中:h為斜坡高度;d為斜坡水平長度。
除了正切百分比,當坡度的數值很大時,還會直接以角度α表示斜坡的陡峭程度。在數學上,當角度小於5°時,正弦函數和正切函數的誤差很小,因此坡度很小(小於10%)時可以用正弦函數進行近似計算,如流水形成的水力坡度。
坡度標示法的原則都能應用於地形測量學上,雖然使用以上任何一種的標示法都能帶出同樣的訊息,但為了避免搞亂不精通三角學的讀者,正切百分比還是最常被應用於公共場所。在英國及香港,正切坡度則常見以比率來取代百分比標示,如“1:12”取代“8.3%”。
在鐵路運輸系統中,普通列車不可能爬上很陡的斜坡,會用比百分比更小的千分比(符號為‰)來表示坡度。由於分母是1000,更能直觀的表示出每前進1千米爬高了多少米。
斜率用來量度斜坡的斜度,數學上,直線的斜率在任一處皆相等,是直線傾斜程度的量度。透過代數和幾何能計算出直線的斜率;曲線上某點的切線斜率反映此曲線的變數在此點的變化快慢程度,用微積分可計算出曲線中任一點的切線斜率,直線斜率的概念等同土木工程/地理的坡度。
一般用m表示,為直線(鉛錘線以外)的傾斜度,也是垂直位移與水平位移的比值。垂直x軸:m不存在或m→無窮量;平行x軸m=0;往右上斜:m>0;往右下斜:m<0。