A função seno ( sin(x) )
A função seno, escrita sin(x), é uma das três funções trigonométricas principais. Num triângulo retângulo, sin(θ) é a razão entre o cateto oposto ao ângulo θ e a hipotenusa — o famoso SOH do SOH-CAH-TOA. Para além dos triângulos, o seno é a coordenada y de um ponto rotacionado de um ângulo x em torno da origem num círculo unitário, motivo pelo qual a função se repete a cada volta completa. O seno aparece por toda a parte: eletricidade alternada, ondas sonoras, luz, marés oceânicas, pêndulos, osciladores harmônicos em mecânica quântica e análise de Fourier de sinais.
A saída de sin(x) está sempre entre −1 e +1, e o gráfico descreve uma onda suave. As propriedades-chave a lembrar são:
- Periodicidade: sin(x) repete-se a cada 2π radianos (360°), logo sin(x) = sin(x + 2kπ) para qualquer inteiro k. Isto torna o seno ideal para modelar fenômenos cíclicos.
- Simetria ímpar: sin(−x) = −sin(x). A curva é simétrica em relação à origem, ao contrário do cosseno, que se reflete sobre o eixo y.
- Intervalo limitado: −1 ≤ sin(x) ≤ 1 para todo número real x. Por isso o seno modela ondas cuja amplitude não explode.
Num círculo unitário (raio 1, centrado na origem), se rotacionar o ponto (1, 0) de um ângulo x no sentido anti-horário, a coordenada y do novo ponto é sin(x) e a coordenada x é cos(x). Esta definição geométrica estende o seno a todos os números reais — positivos, negativos ou absurdamente grandes — e é a base de como calculadoras avaliam a função.
O que são Graus (deg °) e Radianos (rad)?
Funções trigonométricas aceitam ângulos em duas unidades padrão: graus e radianos. Confundi-las é uma das principais fontes de respostas erradas em listas de física e engenharia, então vale a pena entender a diferença.
- Graus: uma volta completa é dividida em 360 partes. O número 360 é histórico — possui divisores 2, 3, 4, 5, 6, 8, 9, 10, 12, … o que facilitava frações para os astrônomos babilônios por volta de 2000 a.C.
- Radianos: uma volta completa equivale a 2π ≈ 6,283 radianos. Um radiano é o ângulo subtendido no centro de um círculo por um arco cujo comprimento é igual ao raio. Radianos são a unidade natural em cálculo porque d/dx sin(x) = cos(x) só vale quando x está em radianos.
Para converter entre as duas unidades, use estas fórmulas — são inversas uma da outra:
- De graus para radianos: radianos = graus × π180
- De radianos para graus: graus = radianos × 180π
Tabela de valores comuns do seno
| Ângulo (°) | Ângulo (Radianos) | sin(ângulo) | sin(ângulo) |
|---|
| 0° | 0 | 0 | 0.00 |
| 30° | π/6 | 1/2 | 0.50 |
| 45° | π/4 | √2/2 | 0.7071 |
| 60° | π/3 | √3/2 | 0.8660 |
| 90° | π/2 | 1 | 1.00 |
| 120° | 2π/3 | √3/2 | 0.8660 |
| 135° | 3π/4 | √2/2 | 0.7071 |
| 150° | 5π/6 | 1/2 | 0.50 |
| 180° | π | 0 | 0.00 |
| 210° | 7π/6 | -1/2 | -0.50 |
| 225° | 5π/4 | -√2/2 | -0.7071 |
| 240° | 4π/3 | -√3/2 | -0.8660 |
| 270° | 3π/2 | -1 | -1.00 |
| 300° | 5π/3 | -√3/2 | -0.8660 |
| 315° | 7π/4 | -√2/2 | -0.7071 |
| 330° | 11π/6 | -1/2 | -0.50 |
| 360° | 2π | 0 | 0.00 |
Perguntas Frequentes
Desenhe um triângulo equilátero com todos os lados iguais a 2 e todos os ângulos de 60°. Corte-o exatamente ao meio descendo de um vértice: obtém dois triângulos retângulos idênticos, cada um com um ângulo de 30° no topo, 60° no canto inferior esquerdo e 90° onde o corte encontra a base. A hipotenusa continua sendo 2 (o lado original), e o cateto oposto ao ângulo de 30° é exatamente metade da base, isto é, 1. Pela definição SOH, sin(30°) = oposto ÷ hipotenusa = 1 ÷ 2 = 1/2. Esse mesmo triângulo dá cos(30°) = √3/2 (aplicando Pitágoras no cateto restante) e tan(30°) = 1/√3. Não são aproximações — são valores exatos racionais e irracionais que os estudantes devem memorizar, e aparecem constantemente em problemas de física envolvendo planos inclinados e lançamentos oblíquos a 30° ou 60°.
sin(x) recebe um ângulo e devolve uma razão entre −1 e 1. sin⁻¹(x), também escrito arcsin(x) ou asin(x), recebe uma razão em [−1, 1] e devolve um ângulo. São operações inversas, então sin(arcsin(0,5)) = 0,5 e arcsin(sin(30°)) = 30°. A sutileza é que o seno não é injetivo — sin(30°), sin(150°), sin(390°) valem todos 0,5 — então arcsin precisa escolher uma resposta canônica. Por convenção devolve o ângulo no intervalo [−90°, +90°] (ou [−π/2, +π/2] em radianos). Por isso esta calculadora mostra dois resultados de arcsin: o valor principal e o suplementar 180° − principal, ambos com o mesmo seno. Aviso de notação: sin⁻¹(x) NÃO significa 1/sin(x); o recíproco é csc(x), a cossecante. Confundir os dois é um erro clássico que derruba provas.
Matematicamente sin(π) = 0 exatamente, mas π em si não pode ser armazenado de forma exata num computador — é um número irracional com infinitos dígitos, e a precisão dupla IEEE-754 só guarda os primeiros 15–17 dígitos significativos. Então quando você digita π, a calculadora usa 3,141592653589793, ligeiramente menor que o π real. O seno de um número um pouco menor que π é um positivo bem pequeno (a série de Taylor mostra que vale aproximadamente π − 3,141592653589793 ≈ 1,22e−16). A lição: qualquer resultado com expoente e−15 ou e−16 deve ser tratado como zero, apenas arredondado pelos limites da aritmética binária. Bibliotecas numéricas sérias resolvem isso com redução de argumento de alta precisão (algoritmo Payne–Hanek), mas a raiz do problema é fundamental: a maioria dos números reais não é representável em binário.
Use graus em geometria, topografia, navegação, usinagem, marcenaria ou em qualquer contexto onde humanos falam com humanos sobre ângulos — "gire o volante 45 graus" é intuitivo. Use radianos em cálculo, física e programação. A regra d/dx sin(x) = cos(x) só funciona em radianos; em graus a derivada vira (π/180)·cos(x), que é feia. Da mesma forma, a série de Taylor sin(x) = x − x³/6 + x⁵/120 − … só converge para o valor correto quando x está em radianos. A maioria das linguagens de programação (math.sin do Python, Math.sin do JavaScript, sin do C) espera radianos por padrão, por isso plotar sin(45) em Python devolve 0,851 em vez de 0,707 — você esqueceu de converter. Na dúvida, converta com graus × π/180.
A Lei dos Senos afirma que em qualquer triângulo (não só retângulos), a razão entre cada lado e o seno do ângulo oposto é a mesma: a/sin(A) = b/sin(B) = c/sin(C) = 2R, onde R é o raio do círculo circunscrito. Use-a quando conhece dois ângulos e um lado (AAS ou ASA) ou dois lados e um ângulo não incluído (LLA, o caso ambíguo). É a ferramenta principal para resolver triângulos não retângulos em topografia, onde você pode medir dois ângulos a partir de uma linha-base até uma árvore distante e querer descobrir a distância. O caso LLA é chamado de "ambíguo" porque um lado, outro lado e um ângulo às vezes descrevem dois triângulos diferentes — por exemplo, lados 5 e 7 com ângulo oposto de 30° podem fechar num triângulo de 38° ou de 142°. Sempre confira com a Lei dos Cossenos quando suspeitar que o caso ambíguo te pegou.
A definição do seno via triângulo retângulo só funciona para ângulos entre 0° e 90° — você não pode ter um triângulo com ângulo interno de 200°. A definição via círculo unitário resolve isso. Desenhe um círculo de raio 1 centrado na origem. Para qualquer ângulo θ (positivo no sentido anti-horário a partir do eixo x positivo, negativo no sentido horário), o ponto do círculo nesse ângulo tem coordenadas (cos θ, sin θ). Para θ = 270°, o ponto é (0, −1), então sin(270°) = −1. Para θ = −90°, o ponto também é (0, −1), portanto sin(−90°) = −1. Para θ = 720° (duas voltas completas), você está de volta em (1, 0), logo sin(720°) = 0. O círculo unitário é o que torna o seno periódico, ímpar e definido para todos os reais — propriedades impossíveis de expressar apenas com triângulos.
Em quase tudo que oscila. A eletricidade alternada residencial é uma onda senoidal a 50 Hz (Europa) ou 60 Hz (EUA): tensão(t) = 220 · sin(2π · 60 · t) volts no Brasil. Tons musicais puros são ondas senoidais — o lá 440 Hz acima do dó central é pressão do ar variando como sin(2π · 440 · t). As marés são aproximadamente a soma de uma senoide de 12,42 horas (lunar) e outra de 12 horas (solar). O ângulo de um pêndulo segue um seno para oscilações pequenas. Luz, rádio e Wi-Fi são ondas eletromagnéticas modeladas por senos e cossenos. A transformada de Fourier — usada em JPEG, MP3, ressonância magnética e reconhecimento de voz — decompõe qualquer sinal em soma de senos e cossenos de frequências diferentes. Quando engenheiros dizem "processamento de sinais", essencialmente querem dizer "manipular ondas senoidais".
Calculadoras não guardam uma tabela gigante de valores; elas usam um truque em dois passos. Primeiro vem a redução de argumento: pegue a entrada x, subtraia o maior múltiplo de 2π que a mantenha em [0, 2π] e use simetrias (sin(π − x) = sin(x), sin(−x) = −sin(x), sin(π/2 − x) = cos(x)) para dobrar o ângulo em [0, π/4]. Depois vem a avaliação: nesse intervalo pequeno, a série de Taylor sin(x) = x − x³/6 + x⁵/120 − x⁷/5040 + … converge rapidíssimo — seis ou sete termos bastam para precisão de 15 dígitos. Calculadoras de bolso historicamente usaram CORDIC (1959, Volder), que requer apenas adições, deslocamentos de bits e uma tabela de arco-tangentes pré-computada — perfeito para hardware sem multiplicador. CPUs modernas têm multiplicadores rápidos, então preferem polinômios de aproximação como o minimax de Remez. De qualquer forma, a resposta exibida é boa até cerca de meia unidade na última casa decimal.