Объём шарового сегмента онлайн
Калькулятор объёма и площади поверхности шарового сегмента (шапочки) по радиусу шара, высоте сегмента или радиусу основания. Поддерживает три режима ввода, SVG-схему и пошаговое решение.
Как выполнить расчёт
Результат выходит в кубических единицах выбранной длины; площадь сферической части и полного среза показывается отдельно.
Калькулятор подходит для шаровой шапочки, купола, сферического резервуара и учебной геометрической задачи. Все входные размеры нужно задавать в одних единицах длины: сантиметрах, метрах, миллиметрах или другой выбранной мере.
V — объём сегмента; h — высота сегмента; R — радиус исходного шара.
Sсф — площадь сферической части; R — радиус шара; h — высота сегмента.
| Параметр | Что означает | Единицы |
|---|---|---|
| Радиус шара | расстояние от центра шара до поверхности | единицы длины |
| Высота сегмента | расстояние от плоскости среза до вершины шапочки | единицы длины |
| Радиус основания | радиус круга в плоскости среза | единицы длины |
| Объём | пространство внутри шаровой шапочки | кубические единицы |
Что такое шаровой сегмент
Шаровой сегмент — часть шара, отсечённая одной плоскостью. В бытовых задачах его часто называют шаровой шапочкой: так описывают купол, сферическую крышку, выпуклую линзу или часть заполненного шара.
- Если высота равна радиусу шара, получается полушарие.
- Если высота мала по сравнению с радиусом, сегмент похож на плоскую шапочку.
- Если плоскостей две, это уже шаровой слой, а не одиночный сегмент.
- Шаровой сектор включает часть с вершиной в центре шара, поэтому его объём считают отдельно.
Связь параметров
Когда известны радиус шара и высота, задача прямая. Если вместо радиуса шара задан радиус основания, калькулятор восстанавливает недостающий параметр через осевое сечение и затем считает объём.
a — радиус основания сегмента; h — высота сегмента; R — радиус шара.
R — радиус шара; a — радиус основания; h — высота сегмента.
| Что известно | Что можно найти | Практический смысл |
|---|---|---|
| Радиус шара и высота | объём, площадь сферической части, радиус основания | быстрый расчёт по измеренной глубине или высоте шапочки |
| Радиус основания и высота | радиус исходного шара и объём | подходит для купола или сферической крышки с известным кругом среза |
| Радиус шара и радиус основания | высоту меньшего сегмента и объём | полезно, когда известна форма сферы и размер сечения |
Пример расчёта
Допустим, радиус шара равен 10 см, а высота шаровой шапочки — 4 см. Калькулятор определяет радиус основания около 8 см, объём около 360,7 кубических сантиметра и площадь сферической части около 251,3 квадратного сантиметра.
| Сценарий | Радиус шара | Высота | Радиус основания | Объём |
|---|---|---|---|---|
| Низкая шапочка | 10 | 4 | около 8 | около 360,7 |
| Полушарие | 10 | 10 | 10 | около 2094,4 |
| Малый сегмент | 5 | 1 | 3 | около 14,7 |
Где применяется
- Купола и сферические крыши — оценка объёма под оболочкой и площади покрытия.
- Контактные линзы и часовые стёкла — приближённая геометрия выпуклой части.
- Шаровые резервуары — оценка объёма жидкости по высоте заполнения в вертикальной постановке.
- Учебные задачи — проверка связи радиуса шара, высоты и радиуса основания.
Ограничения и частые ошибки
- Все размеры вводятся в одной единице длины; нельзя смешивать сантиметры и метры в одном расчёте.
- Высота сегмента не должна быть отрицательной и не должна превышать диаметр исходного шара.
- Радиус основания не может быть больше радиуса шара.
- Для горизонтального цилиндрического бака с шаровыми днищами задачу нужно разбивать на цилиндрическую часть и два торцевых сегмента.
- Округление в примерах справочное; для чертежей и производства используйте исходные точные размеры.
Часто задаваемые вопросы
Источники и нормативная база
Расчёты выполняются на основе указанных нормативных и справочных источников. Ссылки открываются в новой вкладке.
Похожие инструменты
Калькулятор объёма шара и площади его сферической поверхности по радиусу, диаметру, объёму, площади поверхности или длине большого круга. Пошаговое решение и SVG.
Калькулятор площади поверхности шара и сферы по радиусу, диаметру, длине большого круга, объёму или известной площади. Показывает объём, диаметр и пошаговое решение.
Калькулятор объёма и площади поверхности тора по большому радиусу, малому радиусу трубки или диаметру сечения. Показывает габаритные диаметры, единицы результата и наглядную SVG-схему.
Калькулятор объёма прямого кругового конуса: радиус или диаметр с высотой, радиус с образующей, обратные режимы по объёму, поверхности, литры и угол развёртки.