圆环体计算器的体积和表面积

提出了一种计算圆环体积和表面积的在线计算器。

体积和表面积公式

环面环是通过沿较大圆周旋转直径为(d)的小圆而生成的。

圆环
图1。圆环(Torus Ring)
下面显示了沿平面(xy;(z=0)切割的圆环体视图(右侧)和沿平面(yz;(x=0))切割的另一个圆环体的视图(左侧)。
\(r1)是圆环的内半径,(r2)是圆圈的外半径。
沿垂直轴切割的圆环体
图2。圆环的切割
一个环面被切割并发展成直径为(d)、长度为(2πR)的圆柱体
环切圆柱
图3。圆环发展为圆柱体



\(四r_2=r+d/2)(I)
\(四r_1=r-d/2)(II)
将上述方程式相加并简化,得到
\(四r_2+r_1=2 r\)
它给出了
\(四R=dfrac{R_2+R_1}{2}\)
减去上面的两个方程(I)和(II)并简化顶部,得到
\(四r2-r_1=d/2+d/2=d\)

圆环体的体积(V)可以计算为图3中圆柱体的体积。因此
\(\quad V=\pi\left(\dfrac{d}{2}\right)^2\乘以2\pi R\)

用(R_1)和(R_2)的表达式替换(d)和(R),得到
\(四V=\pi\左(\dfrac{r_2-r_1}{2}\右)^2\乘以2\pi\左
简化以获得公式\[\Large\color{red}{V=\dfrac{1}{4}\pi^2(r_2-r_1)^2(r_2+r_1)}\]

使用上图3,圆环体的横表面积(A_L)可以计算为圆柱体的横表面面积,如下所示
\(四A_L=\pi d\乘以2\pi R\)
将\(d\)和\(R\)代入它们在\(R_1\)和\(R_2\)方面的表达式,得到
\[\Large\color{red}{A_L=\pi(r_2-r_1)(r_2+r_1)}\]


如何使用计算器

输入圆环体的内半径和外半径,分别为正实数\(r_1\)和\(r_2\),并使用\(r_2>r_1),然后按“calculate”。输出为圆环体的体积(V)和横向面积(A_L)。

内半径:\(r_1\)=
外半径:\(r_2\)=
小数位数=

结果




更多参考和链接

部门和圈问题.
圆、扇形和三角问题及其解答.
在线几何计算器和解算器.

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