CalcToolsLab

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.

Расчёт использует радиус шара, высоту сегмента и радиус круглого основания, чтобы оценить объём и площади.

Как выполнить расчёт

Объём шарового сегмента онлайн считается по радиусу шара и высоте сегмента либо через радиус основания.

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.

ПараметрЧто означаетЕдиницы
Радиус шарарасстояние от центра шара до поверхностиединицы длины
Высота сегментарасстояние от плоскости среза до вершины шапочкиединицы длины
Радиус основаниярадиус круга в плоскости срезаединицы длины
Объёмпространство внутри шаровой шапочкикубические 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.

Граница интента
На этой странице считается один сегмент шара. Для полного шара, тора или конуса используйте связанные инструменты, чтобы не смешивать соседние геометрические тела.
  • 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 известноЧто можно найтиПрактический смысл
Радиус шара и высотаобъём, площадь сферической части, радиус основаниябыстрый расчёт по измеренной глубине или высоте шапочки
Радиус основания и высотарадиус исходного шара и объёмподходит для купола или сферической крышки с известным кругом среза
Радиус шара и радиус основаниявысоту меньшего сегмента и объёмполезно, 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.

СценарийРадиус шараВысотаРадиус основанияОбъём
Низкая шапочка104около 8около 360,7
Полушарие101010около 2094,4
Малый сегмент513около 14,7
Как читать результат
Объём всегда относится к внутреннему пространству сегмента. Площадь сферической части нужна для покрытия купола или оболочки, а полная площадь дополнительно учитывает круг основания.

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.
Масса и плотность вне расчёта
Интерактивный блок не рассчитывает массу и не принимает плотность материала. Если нужна ориентировочная масса, сначала используйте найденный объём в согласованных кубических единицах, затем отдельно умножайте его на справочную плотность материала с учётом толщины, пустот и припусков.

Часто задаваемые вопросы

Источники и нормативная база

Расчёты выполняются на основе указанных нормативных и справочных источников. Ссылки открываются в новой вкладке.

Обновлено:

Похожие инструменты