Calculadora de volume do cilindro
Calculadora de volume do cilindro
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Definição de volume do cilindro
O volume do cilindro é a quantidade total de espaço encerrado dentro de um cilindro – um sólido 3D com duas bases circulares paralelas conectadas por uma superfície curva. O volume do cilindro é medido em unidades cúbicas, como centímetros cúbicos (cm³), metros cúbicos (m³), polegadas cúbicas (cu in) ou litros (l).
Fórmula de volume do cilindro
A fórmula do volume do cilindro para um cilindro reto é:
A fórmula funciona calculando primeiro a área da base circular (π × r²) e depois multiplicando a área da base pela altura do cilindro. O resultado é o volume do cilindro em unidades cúbicas.
Ao usar diâmetro em vez de raio, a fórmula do volume do cilindro se torna: V = π × (d/2)² × h, ou equivalentemente V = (π × d² × h) / 4, onde d é o diâmetro do cilindro.
Diagrama de Volume do Cilindro
O diagrama de volume do cilindro abaixo mostra todas as dimensões necessárias para calcular o volume de um cilindro. Passe o mouse sobre cada dimensão rotulada para ver sua função na fórmula do volume do cilindro.
Passe o mouse sobre uma dimensão para saber mais
Como calcular o volume de um cilindro
Para calcular o volume de um cilindro, siga estes 3 passos:
- Meça o raio do cilindro. Meça a distância do centro da base circular até sua borda. O raio pode estar em qualquer unidade – centímetros (cm), metros (m), polegadas (pol) ou pés (pés). Use uma régua ou fita métrica para cilindros físicos.
- Eleve o raio ao quadrado e multiplique o resultado por Pi (π). Isso calcula a área da base circular. Para um cilindro com raio de 5 cm: π × 5² = π × 25 = 78,54 cm².
- Multiplique a área da base pela altura do cilindro. O resultado final é o volume do cilindro. Para um cilindro com raio de 5 cm e altura de 10 cm: 78,54 × 10 = 785,40 cm³ (0,785 litros ou cerca de 0,21 galões americanos).
Calculadora de etapas interativa
Volume de um cilindro oco
Um cilindro oco, também chamado de casca cilíndrica, é um cilindro com um cilindro menor removido de seu centro. Ambos os cilindros compartilham o mesmo eixo vertical. Canudinhos, canos de água e rolos de papel higiênico são exemplos de cilindros ocos.
A fórmula do volume de um cilindro oco é:
Onde R é o raio externo, r é o raio interno e h é a altura do cilindro.
A mesma fórmula pode usar o diâmetro externo (D) e o diâmetro interno (d): V = π × h × [(D² − d²) / 4].
Para um rolo de papel higiênico com diâmetro externo de 11 cm (raio externo de 5,5 cm), diâmetro interno de 4 cm (raio interno de 2 cm) e altura de 9 cm: V = π × 9 × (5,5² - 2²) = π × 9 × (30,25 - 4) = π × 9 × 26,25 = 742,2 cm³. Este volume representa o espaço ocupado pelo papel e papelão.
Ajuste o controle deslizante para alterar o raio interno
Volume de um cilindro oblíquo
Um cilindro oblíquo (ou cilindro inclinado) é um cilindro onde os lados não são perpendiculares às bases. O cilindro oblíquo inclina-se para um lado, ao contrário de um cilindro direito padrão que fica reto.
A fórmula do volume do cilindro para um cilindro oblíquo é a mesma que para um cilindro reto: V = π × r² × h. A principal diferença é que a altura (h) deve ser a altura perpendicular — a distância mais curta entre as duas bases paralelas — e não o comprimento do lado inclinado.
Isso funciona devido ao princípio de Cavalieri: dois sólidos 3D com áreas de seção transversal iguais em todas as alturas têm o mesmo volume. Inclinar um cilindro não altera a área das seções transversais circulares em qualquer altura.
Deslize para inclinar o cilindro e veja como a altura perpendicular permanece constante
Volume de um cilindro inclinado
O volume de um cilindro inclinado usa o ângulo de inclinação e o comprimento lateral em vez da altura perpendicular. Esta abordagem é prática quando a altura perpendicular é difícil de medir diretamente.
A fórmula do volume do cilindro inclinado é:
Onde r é o raio do cilindro, L é o comprimento lateral (comprimento inclinado) e θ é o ângulo inclinado entre o lado e a base.
Para calcular o volume de um cilindro inclinado, siga estes 6 passos:
- Encontre o raio, o comprimento lateral e o ângulo de inclinação do cilindro.
- Eleve o raio ao quadrado.
- Multiplique o resultado por Pi (π).
- Pegue o pecado do ângulo.
- Multiplique o pecado pelo comprimento do lado.
- Multiplique os resultados das etapas 3 e 5. O resultado é o volume inclinado do cilindro.
Volume de um cilindro elíptico
Um cilindro elíptico tem uma elipse como base em vez de um círculo. Uma elipse tem dois raios: o eixo maior (raio maior, geralmente rotulado como a) e o eixo menor (raio menor, geralmente rotulado como b).
A fórmula do volume do cilindro elíptico é:
Onde a é o eixo maior (maior raio), b é o eixo menor (menor raio) e h é a altura do cilindro.
Quando a = b, a elipse se torna um círculo e a fórmula se reduz à fórmula padrão do volume do cilindro: V = π × r² × h.
Volume de um cilindro oval
Um cilindro oval tem uma forma oval (elipse) como base em vez de um círculo. Os termos "cilindro oval" e "cilindro elíptico" descrevem o mesmo sólido 3D - um cilindro com seção transversal elíptica.
Para encontrar o volume de um cilindro oval, siga estas 4 etapas:
- Multiplique o menor raio da forma oval (eixo menor) pelo maior raio (eixo maior).
- Multiplique o produto por Pi (π). Isso fornece a área da base elíptica.
- Multiplique a área da base pela altura do cilindro.
- O resultado é o volume do cilindro oval.
Para um cilindro oval com eixo maior de 8 cm, eixo menor de 5 cm e altura de 12 cm: V = π × 8 × 5 × 12 = π × 480 = 1.507,96 cm³ (1,508 litros ou cerca de 0,398 galões americanos).
Volume de um cilindro direito
Um cilindro direito é um cilindro cujos lados são perpendiculares (em um ângulo de 90°) às bases circulares. O termo "direita" significa que o eixo que conecta os centros das duas bases forma um ângulo reto com as bases. A maioria dos cilindros encontrados na vida cotidiana – latas, garrafas, cachimbos – são cilindros corretos.
O volume de um cilindro reto usa a fórmula padrão do volume do cilindro: V = π × r² × h, onde r é o raio do cilindro e h é a altura do cilindro.
A diferença entre um cilindro reto e um cilindro oblíquo é a orientação do eixo. Um cilindro direito fica reto, enquanto um cilindro oblíquo se inclina. Ambos têm o mesmo volume quando a altura perpendicular e o raio são iguais.
Volume do cilindro versus volume da esfera
Uma esfera inscrita dentro de um cilindro (tocando ambas as bases e a lateral) tem uma relação de volume específica com esse cilindro. O volume da esfera é igual a dois terços (⅔) do volume do cilindro.
As fórmulas são:
- Volume do cilindro = π × r² × h = π × r² × 2r = 2πr³
- Volume da esfera = (4/3) × π × r³ = (4/3)πr³
- Proporção: Esfera / Cilindro = (4/3)πr³ / 2πr³ = 2/3
Para um cilindro com raio 5 cm e altura 10 cm (2r): volume do cilindro = 2π × 125 = 785,40 cm³. O volume da esfera inscrita = (4/3) × π × 125 = 523,60 cm³, que é exatamente ⅔ de 785,40.
Volume: Cilindro vs Cone
Um cone com o mesmo raio e altura de um cilindro tem exatamente um terço (⅓) do volume. Esta relação é uma propriedade fundamental dos sólidos 3D.
As fórmulas mostram a relação:
- Volume do cilindro = π × r² × h
- Volume do cone = (1/3) × π × r² × h
- Proporção: Cone / Cilindro = 1/3
3 cones com raio e altura idênticos preenchem exatamente 1 cilindro. Isto pode ser demonstrado enchendo um cone com água três vezes e despejando a água em um cilindro das mesmas dimensões – o cilindro enche completamente.
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