這個計算機能做什麼
這個工具可以從任意兩個已知量,求出直圓柱體的每一項基本屬性——半徑、高、體積、側面積(曲面積)、頂面與底面的圓面積,以及總表面積。只要選好你已知的條件(例如半徑與高,或半徑與體積),計算機就會反推標準公式,算出其餘所有數值。結果同時也會以「以 π 表示」的乾淨係數呈現。
使用方式
從下拉選單中挑選與你手上兩個數值相符的模式,輸入這兩個數字,必要時可自行調整 π 值,再選擇一個長度單位標籤,最後就能讀取完整的結果表。所有輸入都會被視為使用相同的所選單位;單位僅作為標籤之用,不會進行任何換算或縮放。面積以單位² 呈現,體積則以單位³ 呈現。
公式說明
對於半徑為 \(r\)、高為 \(h\) 的圓柱體:體積為 $$V = \pi r^2 h,$$ 曲面(側面)面積為 $$L = 2\pi r h,$$ 每一個端面圓的面積為 \(\pi r^2\),總表面積則為 $$A = 2\pi r^2 + 2\pi r h = 2\pi r(r + h).$$ 若要從其他組合反推,計算機會重新整理這些公式:\(h = V/(\pi r^2)\)、\(h = L/(2\pi r)\)、\(r = L/(2\pi h)\)、\(r = \sqrt{V/(\pi h)}\),以及由總表面積求得 \(h = A/(2\pi r) - r\)。
實例演算
假設 \(r = 2\)、\(h = 5\),並取 \(\pi = 3.14159265359\):$$V = \pi \cdot 4 \cdot 5 = 20\pi \approx 62.8319,$$ $$L = 2\pi \cdot 2 \cdot 5 = 20\pi \approx 62.8319,$$ 每一端面 \(= 4\pi \approx 12.5664\),而 $$A = 2\pi \cdot 2 \cdot (2+5) = 28\pi \approx 87.9646.$$ 把 \(r = 2\) 與 \(A = 87.9646\) 代回去,可得 \(h = 87.9646/(12.5664) - 2 = 5\),正好驗證了反推結果。
常見問題
它會換算單位嗎?不會。所有數值都會以你所選的單一單位來處理;單位只是結果的標籤而已。
「以 π 表示」這一欄是什麼意思?它代表 π 前面的精確係數——例如體積 \(20\pi\) 會顯示為 20。
如果總表面積太小會怎樣?從半徑與總表面積求解時,\(A\) 必須大於 \(2\pi r^2\);否則推算出的高會是零或負數,這時系統會顯示警告。