Cylindervolymberäknare
Cylindervolymberäknare
Löste vi ditt problem idag?
Definition av cylindervolym
Cylindervolymen är den totala mängden utrymme som är inneslutet i en cylinder - en 3D solid med två parallella cirkulära baser förbundna med en krökt yta. Cylindervolymen mäts i kubikenheter som kubikcentimeter (cm³), kubikmeter (m³), kubiktum (cu in) eller liter (l).
Cylindervolymformel
Cylindervolymformeln för en höger cylinder är:
Formeln fungerar genom att först beräkna arean av den cirkulära basen (π × r²), och sedan multiplicera basarean med cylinderns höjd. Resultatet är cylindervolymen i kubikenheter.
När man använder diameter istället för radie blir cylindervolymformeln: V = π × (d/2)² × h, eller motsvarande V = (π × d² × h) / 4, där d är cylinderns diameter.
Cylindervolymdiagram
Cylindervolymdiagrammet nedan visar alla dimensioner som behövs för att beräkna volymen på en cylinder. Håll muspekaren över varje märkt dimension för att se dess roll i cylindervolymformeln.
Håll muspekaren över en dimension för att lära dig mer
Hur man beräknar volymen på en cylinder
För att beräkna volymen på en cylinder, följ dessa 3 steg:
- Mät cylinderns radie. Mät avståndet från mitten av den cirkulära basen till dess kant. Radien kan vara i valfri enhet - centimeter (cm), meter (m), tum (in) eller fot (ft). Använd en linjal eller måttband för fysiska cylindrar.
- Kvadrera radien och multiplicera resultatet med Pi (π). Detta beräknar arean av den cirkulära basen. För en cylinder med en radie på 5 cm: π × 5² = π × 25 = 78,54 cm².
- Multiplicera basytan med cylinderns höjd. Slutresultatet är cylindervolymen. För en cylinder med radie 5 cm och höjd 10 cm: 78,54 × 10 = 785,40 cm³ (0,785 liter eller cirka 0,21 US gallon).
Interaktiv stegräknare
Volym av en ihålig cylinder
En ihålig cylinder, även kallad ett cylindriskt skal, är en cylinder med en mindre cylinder borttagen från centrum. Båda cylindrarna delar samma vertikala axel. Sugrör, vattenrör och toalettpappersrullar är exempel på ihåliga cylindrar.
Volymen av en ihålig cylinderformel är:
Där R är den yttre radien, r är den inre radien och h är cylinderns höjd.
Samma formel kan använda yttre diameter (D) och inre diameter (d): V = π × h × [(D² − d²) / 4].
För en toalettpappersrulle med en ytterdiameter på 11 cm (5,5 cm yttre radie), en innerdiameter på 4 cm (2 cm inre radie) och en höjd på 9 cm: V = π × 9 × (5,5² − 2²) = π × 9 × (30,25 − 4) = π × 9 × 2.>³ = π × 9 × 26.>³. Denna volym representerar det utrymme som papperet och kartongen tar upp.
Justera reglaget för att ändra den inre radien
Volym av en sned cylinder
En sned cylinder (eller lutande cylinder) är en cylinder där sidorna inte är vinkelräta mot baserna. Den sneda cylindern lutar åt ena sidan, till skillnad från en vanlig högercylinder som står rakt.
Cylindervolymformeln för en sned cylinder är densamma som för en höger cylinder: V = π × r² × h. Den viktigaste skillnaden är att höjden (h) måste vara den vinkelräta höjden - det kortaste avståndet mellan de två parallella baserna - inte längden på den lutande sidan.
Detta fungerar på grund av Cavalieris princip: två 3D-kroppar med lika tvärsnittsarea på varje höjd har samma volym. Att luta en cylinder ändrar inte arean av cirkulära tvärsnitt på någon höjd.
Skjut för att luta cylindern och se hur vinkelrät höjd förblir konstant
Volym av en lutande cylinder
Volymen på en lutande cylinder använder lutningsvinkeln och sidolängden istället för den vinkelräta höjden. Detta tillvägagångssätt är praktiskt när den vinkelräta höjden är svår att mäta direkt.
Formeln för lutande cylindervolym är:
Där r är cylinderns radie, L är sidolängden (lutande längd) och θ är lutningsvinkeln mellan sidan och basen.
För att beräkna volymen på en lutande cylinder, följ dessa 6 steg:
- Hitta radien, sidolängden och lutningsvinkeln för cylindern.
- Kvadratra radien.
- Multiplicera resultatet med Pi (π).
- Ta vinkelns synd.
- Multiplicera synden med sidolängden.
- Multiplicera resultaten från steg 3 och 5 tillsammans. Resultatet är den lutande cylindervolymen.
Volym av en elliptisk cylinder
En elliptisk cylinder har en ellips som bas istället för en cirkel. En ellips har två radier: huvudaxeln (största radien, ofta märkt a) och småaxeln (minsta radien, ofta märkt b).
Formeln för elliptisk cylindervolym är:
Där a är den största axeln (största radien), b är den mindre axeln (minsta radien) och h är cylinderns höjd.
När a = b blir ellipsen en cirkel och formeln reduceras till standardformeln för cylindervolymen: V = π × r² × h.
Volym av en oval cylinder
En oval cylinder har en oval (ellips) som bas snarare än en cirkel. Termerna "oval cylinder" och "elliptisk cylinder" beskriver samma 3D solid - en cylinder med ett elliptiskt tvärsnitt.
För att hitta volymen på en oval cylinder, följ dessa 4 steg:
- Multiplicera den minsta radien av ovalen (småaxeln) med den största radien (huvudaxeln).
- Multiplicera produkten med Pi (π). Detta ger arean av den elliptiska basen.
- Multiplicera basytan med cylinderns höjd.
- Resultatet är volymen av den ovala cylindern.
För en oval cylinder med en huvudaxel på 8 cm, en mindre axel på 5 cm och en höjd på 12 cm: V = π × 8 × 5 × 12 = π × 480 = 1 507,96 cm³ (1,508 liter eller cirka 0,398 amerikanska gallon).
Volym av en högercylinder
En höger cylinder är en cylinder där sidorna är vinkelräta (i 90° vinkel) mot de cirkulära baserna. Termen "höger" betyder att axeln som förbinder mitten av de två baserna är i rät vinkel mot baserna. De flesta cylindrar man stöter på i vardagen - burkar, flaskor, rör - är rätta cylindrar.
Volymen för en höger cylinder använder standardformeln för cylindervolymen: V = π × r² × h, där r är cylinderns radie och h är cylinderns höjd.
Skillnaden mellan en höger cylinder och en sned cylinder är orienteringen av axeln. En höger cylinder står rak, medan en sned cylinder lutar. Båda har samma volym när den vinkelräta höjden och radien är lika.
Cylinder vs Sphere Volym
En sfär inskriven inuti en cylinder (som rör både basen och sidan) har ett specifikt volymförhållande till den cylindern. Sfärvolymen är lika med två tredjedelar (⅔) av cylindervolymen.
Formlerna är:
- Cylindervolym = π × r² × h = π × r² × 2r = 2πr³
- Sfärvolym = (4/3) × π × r³ = (4/3)πr³
- Förhållande: Sfär/cylinder = (4/3)πr³ / 2πr³ = 2/3
För en cylinder med radie 5 cm och höjd 10 cm (2r): cylindervolym = 2π × 125 = 785,40 cm³. Den inskrivna sfärvolymen = (4/3) × π × 125 = 523,60 cm³, vilket är exakt ⅔ av 785,40.
Volym: Cylinder vs Cone
En kon med samma radie och höjd som en cylinder har exakt en tredjedel (⅓) volymen. Detta förhållande är en grundläggande egenskap hos 3D solids.
Formlerna visar sambandet:
- Cylindervolym = π × r² × h
- Konvolym = (1/3) × π × r² × h
- Förhållande: Kon/cylinder = 1/3
3 koner med identisk radie och höjd fyller exakt 1 cylinder. Detta kan demonstreras genom att fylla en kon med vatten tre gånger och hälla vattnet i en cylinder med samma dimensioner - cylindern fylls helt.
Kalkylatorverktyg
Utforska våra 39 specialiserade cylinderräknare – var och en skräddarsydd för ett specifikt beräkningsbehov.