使用 Raspberry Pi 测量圆周率

3 月 14 日在世界各地被庆祝为 Pi Day（圆周率日）。许多人通过测量家中找到的物品来庆祝 Pi Day。我想用我的 Raspberry Pi 3B 为今年的 Pi Day 做一些类似的事情。继续阅读以了解我是如何使用我的 Raspberry Pi 测量圆周率的。

您将需要

• Raspberry Pi 单板计算机
• 方格纸
• 带有毫米和厘米刻度的尺子
• 笔

1. 画一个圆

圆周率是圆的周长与其直径的比率。要计算圆周率，我们需要测量一个完美绘制的圆的周长和直径。幸运的是，Raspberry Pi 主板上的安装孔足够大，可以容纳铅笔或笔。我将一个大头针穿过一个 Pi 板安装孔，小心地将大头针落在方格纸上两条线的交点上。

按住大头针不动，我将一支笔插入相对的安装孔中，并通过围绕大头针移动笔来画一个圆。Raspberry Pi 主板底面的焊点可能会卡在纸上，但如果您小心，可以画出一个好的圆。

图片来源：

(Jim Hall, CC BY-SA 4.0)

2. 将圆分成扇形

通过画一条穿过圆心的垂直线将圆分成两半，再画一条穿过圆的水平线将其分成四份。当我画圆时，我将大头针精确地放在方格纸上两条线的交点上，这使得找到垂直和水平中心线变得容易。您可以通过画一条对角线来创建一个“八分之一”扇形。

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(Jim Hall, CC BY-SA 4.0)

进一步划分需要使用尺子。我用尺子找到“四分之一扇形”和“八分之一扇形”的任意两个交点之间的中点，以制作一个 1/16 扇形。您可以使用相同的方法制作更小更小的扇形，即圆的 1/32 和 1/64。通过非常小心，我也能够测量一个非常窄的扇形，即圆的 1/128

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(Jim Hall, CC BY-SA 4.0)

3. 估计周长

我最小的扇形是圆的 1/128。对于如此小的扇形，扇形的外弧非常小，我们可以用直线近似它。这实际上不会是圆周长的 1/128，但它足够接近，我们可以将其用作一个好的估计。

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(Jim Hall, CC BY-SA 4.0)

我使用尺子上的毫米刻度测量了我的 1/128 扇形的外弧，结果为 3.8 毫米。这样，我可以估计我的圆的周长为 3.8 毫米乘以 128，即 486.4 毫米。要转换为厘米，除以 10：48.64 厘米。

4. 计算圆周率

圆周率的值是圆的周长与其直径的比率。我们在步骤 3 中估计了周长。测量直径是一个简单的练习，即使用尺子测量穿过圆的距离。我的圆是 15.4 厘米。

现在我们知道了周长和直径，我们可以计算圆周率，即 48.64 除以 15.4，结果为 3.158。这与圆周率的实际值 3.141 相差不远。

测量圆周率是一项有趣的数学练习！所有年龄段的数学爱好者都可以使用简单的工具，如方格纸、笔和尺子，自行测量圆周率。以一种有趣的新方式使用您的 Raspberry Pi 来画一个圆并独立测量圆周率。这是一个估计值，因为我们将圆上的 1/128 弧近似为一条直线，但这使我们在不费太多力气的情况下足够接近实际值。