這個計算機能做什麼
球體體積計算機可以把圓的半徑,換算成該圓繞著直徑旋轉一圈所形成的立體球體體積。只要輸入一個半徑,就能立刻得到球體的體積,並同時顯示直徑與表面積。它適用於任何單位(公分、公尺、英吋)——算出的結果單位,就是你所輸入單位的三次方。
使用方法
在輸入框中填入半徑後送出即可。如果你手邊只有直徑,請先將它除以二。計算機會回傳以立方單位表示的體積,同時附上直徑(\(2r\))與表面積(\(4\pi r^{2}\))作為方便參考的數值。
公式說明
球體體積的公式為 $$V = \frac{4}{3}\,\pi\,r^{3}$$。由於體積屬於三維度量,半徑必須取三次方,再乘上 \(\pi\) 以及常數因子 \(\frac{4}{3}\);這個 \(\frac{4}{3}\) 是將球體各個橫切面的圓面積沿球體積分後所得到的結果。半徑加倍時,體積會變成原本的八倍(\(2^{3}\))。
實際範例
以半徑 5 個單位為例:\(r^{3} = 125\),因此 $$V = \frac{4}{3} \times \pi \times 125 \approx 4.18879 \times 125 \approx 523.60 \text{ 立方單位}$$ 此時直徑為 10,表面積則為 \(4 \times \pi \times 25 \approx 314.16\) 平方單位。
常見問題
計算結果使用什麼單位?你輸入半徑時用的是哪種單位,結果就是該單位的三次方。半徑以公分為單位,體積就是 cm³。
為什麼半徑要取三次方?因為體積是三維的,每一個線性維度都會貢獻一個半徑因子,所以是 \(r \times r \times r = r^{3}\)。
可以直接用直徑來算嗎?可以——只要在輸入前先把直徑除以二,換算成半徑即可。