Lo sviluppo piano di un cono è un settore, non un cerchio
Pubblicato il 02/09/2026 · 6 min di lettura · Calcolatrici quotidiane
Lena Hoffmann — Redattrice Scienza e Istruzione presso Allin
Matematica · Fisica
Verificato su 3 fonti
Un cono si sviluppa in un settore circolare il cui raggio è l'apotema e il cui angolo vale 360° per il raggio di base diviso quell'apotema. Per un cono di 50 mm di raggio di base e 80 mm di altezza l'apotema è √(50² + 80²) = 94,34 mm, quindi lo sviluppo è un settore da 94,34 mm che copre 360 × 50 ÷ 94,34 = 190,8 gradi. Un tronco di cono si sviluppa in un settore anulare — la stessa costruzione con la punta tagliata — così un tronco di raggi 50 e 20 mm su 80 mm ha raggio esterno di sviluppo 142,40 mm, interno 56,96 e settore 126,4 gradi. L'angolo non raggiunge mai i 360 gradi per un cono reale: sarebbe un disco piatto.
Arrotola un cono di 50 mm di raggio e 80 mm di altezza: il suo sviluppo è una fetta di 190,8° di un cerchio da 94 mm. Distendi un paralume quasi cilindrico e il raggio dello sviluppo arriva a 839 mm — più la conicità è dolce, più il vertice si allontana.
Perché l'angolo vale 360 per il raggio diviso l'apotema
Il cerchio di base del cono deve diventare l'arco esterno del settore quando lo sviluppo viene arrotolato, quindi quelle due lunghezze devono essere uguali. La circonferenza di base è 2πr. L'arco di un settore di raggio s e angolo θ è 2πs per θ diviso 360. Uguaglia e tutto si semplifica tranne θ = 360 r ÷ s. Quella sola riga è l'intera costruzione, ed è per questo che l'angolo del settore dipende solo dal rapporto raggio/apotema e per nulla dalla dimensione del cono.
Due limiti ne escono direttamente. Un cono molto piatto ha un apotema appena più lungo del raggio: il rapporto tende a uno e l'angolo a 360 gradi — lo sviluppo diventa un disco cui manca una scheggia, 353 gradi a dieci millimetri di altezza. Un cono molto alto ha un apotema assai più lungo del raggio: il rapporto tende a zero e il settore si riduce a una punta — 44,7 gradi a 400 mm di altezza. Nulla in mezzo sorprende, una volta che la formula è in mano.
Un tronco di cono ha un vertice che non raggiunge mai
Lo sviluppo di un tronco di cono si traccia dal vertice del cono completo da cui è stato tagliato, anche se quel vertice non esiste da nessuna parte sull'oggetto. Ecco perché il raggio esterno dello sviluppo di un tronco supera il suo apotema: per il tronco 50/20 mm su 80 mm, l'apotema è 85,44 mm ma il raggio esterno dello sviluppo è 142,40 — i 56,96 mm in più sono il pezzo asportato, e diventano il raggio interno del settore anulare.
La conseguenza è quella che frega chi fa paralumi. Man mano che il raggio superiore si avvicina a quello inferiore, il vertice immaginario fugge all'infinito e il raggio dello sviluppo con lui. Tenendo 100 mm di raggio inferiore e 250 mm di altezza, il raggio dello sviluppo è 269 mm per un cono intero, 633 mm con 60 mm in alto, 1254 mm con 80, 2502 mm con 90 e 25 metri con 99. Un paralume che sta in una mano chiede un compasso che non si vende.
Come tracciare un arco di due metri su un tavolo di cucina
Il raggio dello sviluppo è enorme, ma lo sviluppo no. Prendi il paralume: 200 mm di diametro in basso, 140 in alto, 250 di altezza. Il suo apotema è 251,8 mm, il raggio esterno del suo sviluppo 839 mm, e il suo settore solo 42,9 gradi. Quel settore è una striscia larga 252 mm — la differenza fra raggio esterno e interno — e lunga 628 mm lungo l'arco esterno. Sta su un foglio di 30 per 70 centimetri, benché il cerchio da cui proviene misuri 1,68 metri.
Quindi non tracciare il cerchio. Fissa uno spago di 839 mm a un punto sul pavimento, o usa un listello con due fori a 839 e 587 millimetri, e spazza solo i quarantatré gradi che ti servono. Oppure salta l'arco: riporta la lunghezza dell'arco esterno lungo un righello flessibile posato sulla curva e unisci i punti, che è ciò che fa la tela dello strumento e ciò che fa un'officina con una verga da tracciare. La geometria è esatta in entrambi i casi; solo il metodo di tracciamento deve essere praticabile.
| Altezza | Apotema | Angolo del settore | Aspetto dello sviluppo |
|---|---|---|---|
| 10 mm | 51,0 mm | 353,0° | Quasi un disco intero |
| 30 mm | 58,3 mm | 308,7° | Un disco a cui manca uno spicchio |
| 50 mm | 70,7 mm | 254,6° | Due terzi di disco |
| 80 mm | 94,3 mm | 190,8° | Poco più di mezzo disco |
| 150 mm | 158,1 mm | 113,8° | Meno di un terzo |
| 400 mm | 403,1 mm | 44,7° | Uno spicchio stretto |
Domande frequenti
- Quanto materiale consuma un cono?
- L'area laterale è π per il raggio per l'apotema in un cono intero, e π per la somma dei due raggi per l'apotema in un tronco. Il cono da 50 mm alto 80 mm consuma 148,2 cm²; il tronco 50/20 mm alla stessa altezza ne consuma 187,9 — più materiale per meno volume, cosa che sorprende finché non si nota che il tronco è più largo per tutta l'altezza. Aggiungi un margine di cucitura su un bordo dritto e, per un paralume, una ripiegatura su entrambi gli archi.
- Posso ottenere lo sviluppo conoscendo solo l'apotema?
- Sì, ed è spesso la misura più naturale da rilevare su un oggetto esistente — un metro fatto scorrere lungo il fianco inclinato dà l'apotema direttamente. Lo strumento chiede l'altezza perché è ciò che un disegno di solito indica, ma le due sono intercambiabili per Pitagora: altezza = √(apotema² − raggio²) per un cono intero, e √(apotema² − (r₁ − r₂)²) per un tronco. Misura quella che riesci a misurare con precisione e ricava l'altra.
- Perché il mio cono arrotolato non chiude esattamente?
- Quasi sempre per lo spessore del materiale. La formula descrive una superficie senza spessore, quindi dà lo sviluppo della superficie media; arrotola una lamiera da 2 mm e l'esterno percorre più strada dell'interno, il che si vede come sovrapposizione o fessura alla giunzione. In carpenteria la correzione di mestiere è calcolare sulla fibra neutra — la mezza spessore — e per cartone o tessuto un millimetro di aggiustamento alla cucitura lo assorbe. Tagliare alla superficie media e prevedere un giunto a sovrapposizione anziché di testa è la risposta pratica.
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