円柱の計算ツールとは?
直円柱とは、2つの平行な円(底面)を曲面でつないだ立体図形です。この計算ツールでは、底面の半径と高さという2つの値を入力するだけで、体積・表面積(全体)・底面積(円1つ分)・側面積(曲面部分)をまとめて求められます。
使い方
底面の半径(\(r\))と円柱の高さ(\(h\))を、同じ単位(cm、m、inなど)で入力してください。単位をそろえておけば、面積は2乗の単位、体積は3乗の単位で結果が表示されます。「計算」ボタンを押すと、4つの値がすぐに表示されます。
計算式の解説
体積は「底面積×高さ」で求めます:$$V = \pi r^2 h$$底面(円1つ)の面積は\(\pi r^2\)で、円柱には底面が2つあります。側面を切り開いて平らにすると、横が\(2\pi r\)(底面の円周)、縦が\(h\)の長方形になるため、側面積は\(2\pi r h\)です。2つの底面と側面を合計すると、表面積全体は$$A = 2\pi r^2 + 2\pi r h$$となります。
計算例
たとえば \(r = 5\)、\(h = 10\) の場合を考えてみましょう。$$V = \pi \times 5^2 \times 10 = \pi \times 250 \approx 785.40 \text{(立方単位)}$$底面積 \(= \pi \times 25 \approx 78.54\)。側面積 \(= 2\pi \times 5 \times 10 = 100\pi \approx 314.16\)。表面積全体 \(= 2 \times 78.54 + 314.16 \approx 471.24\)(平方単位)となります。
よくある質問
斜円柱にも使えますか? いいえ。ここで使う計算式は、側面が底面に対して垂直な「直円柱」専用です。
単位は何を使えばよいですか? \(r\)と\(h\)の単位がそろってさえいれば、どんな単位でも構いません。体積は3乗の単位、面積は2乗の単位で出力されます。
側面積と表面積(全体)の違いは? 側面積は曲面部分だけ(\(2\pi r h\))を指します。一方、表面積全体には上下の円(\(2\pi r^2\))も含まれます。